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nikindustrie. Arbeitskreis Produktionstechnik, Frankfurt am Main

9 Anhang

Der Anhang ist jeweils nach den Hauptkapiteln dieser Arbeit untergliedert.

9.1 Anhang zu Kapitel 3

9.1.1 Technical Framework for Life-Cycle Assessment nach SETAC

Im Mittelpunkt der Produkt-Ökobilanz nach der SETAC steht die Zieldefmition. Sie prägt den weiteren Ablauf der Bilanzierung entscheidend und beeinflußt alle weiteren Schritte (SETAC 1993a, S. 11).

Impact Assessment - Ecological Health - Human Health - Resource Depletion

Improvement Assessment

Inventorv Analysis - Materials and Energy Acquisition - Manufacturing - Use - Waste Management

Abb. 9.1. Technical Framework for Life-Cycle Assessment nach SETAC.

242 Anhang

9.1.2 Interessen geleitete Zieldefinition unter Berücksichtigung ökonomischer Interessen

Der Umweltschutz ist bei Unternehmen bislang selten integraler Bestandteil des Unternehmenszieles. Kernstück der betrieblichen Planungs-, Steuerungs- und Kontrollvorgänge (Controlling) ist die Kosten- und Leistungsrechnung. Diese traditionelle Rechnungslegung ist eindeutig auf Leistungs- und Erfolgsziele im finanzwirtschaftlichen Sinne ausgerichtet.

Aus gesamtgesellschaftlicher Sicht stellt jede Umweltbeanspruchung durch Produkte einen 'Verzehr an Gütern und Diensten' dar. Für ein Unternehmen ist primär aber nur diejenige Umweltbeanspruchung von Interesse, die Kosten verursacht (Internalisierung von Umweltkosten). Nur ein geringer Teil der gesamtwirtschaftlichen Kosten geht - beispielsweise durch steigende Faktorkosten oder konkrete Zahlungsverpflichtungen (z. B. Abwasserabgaben, Investitionen in Abluftreinigungsanlagen etc.) - in die Rechnungslegung eines Unternehmens ein. Die wirtschaftliche Belastung, die u. a. durch Einträge in die Luft, das Wasser und durch Abfalle entsteht, wird oftmals auf die Gesamtheit aller Wirtschaftssubjekte übertragen. Infolge dieser Kostenexternalisierung repräsentieren die jeweiligen Faktorpreise nicht oder nur teilweise und verzögert die ökologische Knappheit eines Gutes (Schreiner 1990, S. 202).

Das traditionelle Rechnungswesen berücksichtigt Umweltbeeinflussungen durch das Unternehmen nur dann, wenn der betriebliche Umweltschutz zu Kosten oder Erlösen fUhrt. Erlöse durch Umweltschutz können direkt oder indirekt auftreten. Direkte Erlöse entstehen, wenn durch Umweltschutzmaßnahmen neue Produkte hergestellt, höhere Preise am Markt verlangt oder Gewinne durch das Recycling von Werkstoffen oder Altprodukten erzielt werden können. Durch Maßnahmen im Umweltschutz können jedoch auch das Image, der Good-Will und das Know-how verbessert werden. Dies kann zu indirekten Erlösen fUhren (Schreiner 1990, S. 204).

Ein weiterer Aspekt sind die Minder- und Mehrkosten durch betrieblichen Umweltschutz. Eine Kostenreduktion wird durch die Optimierung der Produktionsverfahren hervorgerufen, indem die stofflichen und energetischen Inputströme verringert werden und/oder der Ausschuß minimiert wird. Mehrkosten entstehen durch eine Erhöhung der Betriebskosten. Die internalisierten Kosten gehen in die Mehrkosten ein.

Aufgrund des hohen Stellenwertes der traditionellen Rechnungslegung und deren fmanzwirtschaftlicher Ausrichtung sind fiir Unternehmen nur diejenigen Umweltbelastungen relevant, die sich fmanziell auf das Unternehmensergebnis auswirken. Dies sind hauptsächlich monetarisierbare Stoff- und Energieströme, die die Betriebsgrenze überschreiten. Hier ist die ökologische Optimierung im Sinne einer Reduzierung der Inputströme sowie einer Verringerung der Ausschußquote von besonderem Interesse. Ökologische und damit auch ökonomische Schwachstellen werden detektiert und umweltverträglichere Varianten identifiziert (IZT 1995, S. 6).

Anhang zu Kapitel 3 243

9.1.3 Aggregationswege in der Wirkungsbilanz

Für jeden der zu berücksichtigenden Wirkungsbereiche können zwei Wege der Aggregation beschritten werden (s. Tabelle 9.1). Der erste Weg summiert alle Emissionen und Ressourcenbeanspruchungen über den gesamten Lebensweg des Produktes (S Ressourcen + Emissionen) und multipliziert dann diese Summe mit der betreffenden Effektenfunktion, um so den Gesamteffekt zu berechnen (S Effekte). Der zweite Weg berechnet den (Teil-)Effekt auf jeder Stufe des Lebensweges fiir jeden Wirkungsbereich (z. B. Rohmaterialgewinnung x Effektenfunktion entspricht dem Effekt il). die Summe aller Effekte (S Effekte) setzt sich aus allen (Teil-)Effekten ij zusammen (Baumann u. Rydberg 1992).

Tabelle 9.1. Aggregationsweg nach Baumann u. Rydberg 1992

Rohmaterialgewinnung Materialproduktion Produktherstellung Gebrauch Entsorgung

S Ressourcen + Emissionen

x Effektenfunktionen x Effektenfunktionen x Effektenfunktionen x Effektenfunktionen x Effektenfunktionen

x Effektenfunktionen

= Effekte il = Effekte i2 = Effekte i3 = Effekte i4 = Effekte i5

= S Effekte

Das Endergebnis bei beiden Wege ist nicht notwendigerweise dasselbe, da durch die mögliche geographische Aufschlüsselung bei Weg 2 u. U. regional unterschiedliche Effektenfunktionen benutzt werden können. Prinzipiell ist Weg 2 transparenter und nachvollziehbar als Weg 1. Er ermöglicht zudem eine geographische Aufsch1üsse1ung der Effekte.

244 Anhang

9.1.4 Grenzwerte Luft nach BUWAL

Tabelle 9.2. Grenzwerte Luft nach BUW AL (1991, S. 110)

Parameter Abkürzung benutzte MIK-Werte Grenzwerte nachLRV 87

[mg/rn'] [mg/rn']

Staub, Partikel 0,07 0,07 Kohlenmonoxid CO 8 8 Ammoniak NH 0,5 Stickoxide (incl. N2O) Nox 0,03 0,03 Chlorwasserstoffe HCl 0,1 " Schwefeloxide SOx 0,03 0,03 Chlor Cl, 0,02" Fluoride F· 0,1 Fluorwasserstoff HF 0,05 Mercaptane SH 0,01 " Schwefelwasserstoff H,S 0,15 Kohlenwasserstoff HC 15 Aldehyde (als Formaldehyde) 0,03 restliche organische Verbin- 0,01 " dungen (als Ethylenimin) Blei Pb 0,001 0,001 ~uecksilber Hg 0,0007" Cadmium Cd 0,00001 0,00001

MIK Maximale Immissionskonzentration, LRV Luftreinhaltungsverordnung "aus MAK-Werten approximiert b 0,5 * 24h-Wert

MIK-Werte nach VDI 2340

[mg/rn']

0,15 10 0,5 0,05

0,1

0,1 0,05

0,03

0,0015

0,000025 b


9.1.5 Grenzwerte Wasser nach BUWAL

Tabelle 9.3. Grenzwerte Wasser nach BUWAL (1991, S. 110)

Parameter Abkür- Grenzwerte Parameter Abkür- Grenzwerte zung (mgll) zung (mgll)

Salze - Fluoride p- 10 Ungelöste 20 Sulfide S·· 0,1 Stoffe Säuren - Org. C gelöst DOC 10 Blei Pb 0,5 O,-Bedarf chemisch COD -Cadmium Cd 0,1 02-Bedarfbiochem. BOD 20 Eisen Fe 2 Verseifbare Öle, 20

Fette Kupfer Cu 0,5 Gesamt Kohlenwas- 10

serstoffe Quecksilber Hg 0,01 Chlor. Lösungsmit- 0,1

tel Ammomiakl NHJ la Organische Chlor- 0,1 Ammonium verbindungen

(lipophile) Chloride cr 1000' Phenole 0,05 Cyanide CN 0,1

a aus Quahtätszle1werten approxumert (Faktor 10)

9.1.6 Anwendungsbeispiel der Methode der ökologischen Knappheit

Braunschweig u. Müller-Wenk (1993) erläutert das Verfahren am Beispiel von S02- und FCKW-Ernissionen in die Luft:

Tabelle 9.4. Vergleich der Ökofaktoren von S02- und FCKW-Emissionen nach Braunschweig u. Müller-Wenk (1993)

Substanzen Fj Fkj lIFkj Fj IFkj Ökofaktor j

S02 40 120 11120 113 11360

FCKW 20 60 1160 113 11180

246 ~hang

Das Verhältnis zwischen IST-Fluß und kritischem Fluß ist bei beiden Emissionen gleich. Die größere ökologische Wirkung einer nur geringen Menge FCKW im Vergleich zu S02 wird durch das erste Glied (llFkJ ausgedrückt. Dadurch ergibt sich ein höherer spezifischer Ökofaktor und somit auch ein höherer spezifischer Wert der Umweltbelastungspunkte.

Für die Umrechnung der IST-Flüsse und der kritischen Flüsse der einzelnen Emissionen auf entsprechende Flüsse der Umwelteffekte sei auf die V orgehensweise von Müller-Wenk (1994) verwiesen. Die Festlegung der kritischen Stoffflüsse Fk ergibt sich aus Qualitätszielen, die in einer bestimmten Region (hier: Schweiz) erreicht werden sollen, und der daraus bestimmten gerade noch erlaubten Emissionsmenge eines Stoffes (Sage 1993).

9.1.7 Schematische Darstellung der Produktlinienanalyse

Abb. 9.2 stellt die Aggregations- und Bewertungsmöglichkeiten bei der Produktlinienanalyse dar.

Dimension Dimension Dimension Dimensionen und Natur Kriterien Gesellschaft Wirtschaft

Stufen der Kriterien Kriterien Kriterien Aggregations- und .. ... .. ... .. . .. Bewertungsproblematik

1. Interpretation des Zustandes bzw. der Veränderung eines Einzeikriteriums

2. Aggregation eines Kriteriums ! ! ! ! ! ! ! ! ! über alle Lebenszyklusphasen

3. Bewertung aller Kriterien 4 ~ 4 ~ 4 ~ Innerhalb einer Dimension

4. Bewertung aller Kriterien 111 ~ 111 ~ zwischen zwei Dimensionen

5. Bewertung aller Kriterien über 4 ~ alle drei Dimensionen

Abb. 9.2. Aggregations- und Bewertungsmöglichkeiten innerhalb der Produktlinienanalyse (Grieshammer 1991)


9.1.8 Umwelteffekte des Environmental Lite Cycle Assessments tor Products

Übersicht über die betrachteten Umwelteffekte des Standardmodells:

Tabelle 9.5. Umwelteffekte, 'effect scores' und Klassifizierungsfaktoren zur Berechnung von Umwelteffekten im Rahmen des Standardmodells (Heijungs et al. 1992a, S. 48--49)

Umwelteffekte 'effect scores' KlassiflZierungsfaktoren mit Einheiten

Abbau abiotischer Ressourcen abiotischer Abbau l/reserves [-] Abbau biotischer Ressourcen biotischer Abbau biotic depletion factor (BDF) rllal Beitrag zur Klimaerwärmung Klimaerwärmung global warming potential (GWP)

[kg] Abbau der Ozonschicht Ozonabbau ozone depletion potential (ODP)

rkgl Humantoxizität Humantoxizität human toxicoplogical c1assificati-

on factor for air (HCA), for waste (HCW) and for the soil (HCS) [kg]

Ökotoxizität Ökotoxizität (Wasser, ecotoxicoplogical c1assification Land) factor for aquatic ecosystems

(ECT) [m3] and for terrestrial eco-systems (ECT) rkg 1

Bildung von Photooxidanten Oxidantenbildung photochemical ozone creation po-tential (POCP) [kg]

Versauerung Versauerung acidification potential (AP) rkgl Eutrophierung Eutrophierung nutrification potential (NP) rkg] Abwärme Abwärme im Abwasser I rMJl Geruchsbildung 'übelriechende Luft' I / odour threshold values in air

(OTV) rm31 Lärmentstehung Lärm 1 [Pa2s] Schaden am Ökosystem und Schaden 1 [m"s] Landschaftsverbrauch Opfer Opfer 1 [-]

Ist bei den Klassifizierungsfaktoren nur der Zahlenwerten" 1 " eingetragen, so werden in den betreffenden Fällen, die Absolutwerte berücksichtigt.

9.1.9 Sachbilanzdaten der eingesetzten Bauteile und deren werkstoffliche Zusammensetzung

In Tabelle 9.6 werden die mittlere Anzahl sowie das Gesamtgewicht der Elektronik, differenziert nach aktiven, passiven Bauelementen, Kabel, Kühl- und Ab-

248 Anhang

schirmblechen, angegeben. Das Gesamtgewicht ist aufgrund von Stücklistenauswertungen, der Demontage und Auswiegen sowie Herstellerangaben über Bauelemente ermittelt worden.

Tabelle 9.6. Anzahl der Bauelemente und Gesamtgewicht der Referenzelektronik (Behrendt et al. (1997, S.21)

Fraktionen Anzahl Gewicht [gI

Elektronische Bauelemente Kondensatoren 316 207

Widerstände 477 46

Wickelteile 56 645

les 27 52

Transistoren 59 26

Dioden 86 9

sonstige Bauteile 63 157

Kabel 3 727

Abschirm-, Kühlbleche 7 306

Summe 1094 2175

Signiftkante Unterschiede existieren hinsichtlich der Anzahl der verwendeten Bauteile und deren Gewicht. Dies ist hauptsächlich auf das Schaltungslayout und die eingesetzten Bauelemente (z. B. Substitution von konventionellen Bauelementen durch SMD-Bauteile') zurückzuführen. So werden in den untersuchten Geräten 248 bis 350 Kondensatoren, 305 bis 597 Widerstände, 23 bis 93 Wickelteile sowie 48 bis 110 Dioden eingesetzt. Die Bandbreiten bei den verwendeten les, Transistoren, sonstigen Bauteilen, Kabeln sowie Abschirm- und Kühlblechen sind vergleichsweise gering.

Die Auswertung der drei Fernsehgeräte hat gezeigt, daß durch den Einsatz von SMD-Bauteilen ein bedeutendes werkstoffliches Reduktionspotential besteht. Die Elektronik eines Fernsehgerätes mit großer Anzahl an SMD-Bauteilen wiegt mit rd. 2,100 g - trotz größerer Bauteilezahl (ca. 1.400) - weniger als die Elektronik eines Gerätes mit überwiegend konventionellen Bauelementen (Bauteilezahl ca. 700, Gesamtgewicht rd. 2.450 g).

Basierend auf der werkstofflichen Analyse aller Baugruppen kann rur das Referenzgerät folgende werkstoffliche Zusammensetzung abgeleitet werden: 2

SMD ist die englische Abkürzung für oberflächenmontierte Bauteile.

Es werden die Werkstoffgruppen Metalle, Kunststoffe, Keramik, Glas, Papier, Epoxidharze und 'Sonstige' unterschieden. Die Auswahl der Werkstoffe orientiert sich primär an dem Vorkommen im Fernsehgerät aber auch an der Verfügbarkeit der Daten über die Gewinnung, den Transport, die Verarbeitung der Rohstoffe und die eigentliche Werkstoffherstellung.


Tabelle 9.7. Werkstoffliche Zusammensetzung des Referenzfemsehgerätes nach Behrendt et al. (1997, S. 23)

Werkstoffe Gewicht [gI

Aluminium 390 Blei 1.410 Eisen/Stahl 1.760 Ferrite 690 Kupfer 1.040 Zink 5 sonstige Metalle 165 Keramik 10 Norvl 3.510 RIPS 3.070 PVC 160 sonstige Kunststoffe" 1.040 Glasb 22.430 Papier 20 Epoxidharze 120 Sonstille 360 Gesamtsumme 36.180

" Unter 'Sonstige Kunststoffe' sind hauptsächlich in elektronischen Bauteilen verarbeiteten

Kunststoffe subsumiert.

b In der Mengenangabe von Glas sind 1.900 g Bariumoxid enthalten.

9.1.10 Sachbilanzdaten der Produktionsphase

Für das Gehäuse beträgt der kumulierte Primärenergieaufwand 923 MJ. Dies entspricht einem Anteil von 30 % der Energieaufwendungen rur die Herstellung eines Gesamtgerätes. Davon entfallen 73 MJ auf das Spritzgießen des Gehäuses und 850 MJ auf die Bereitstellung der Werkstoffe. Damit benötigt die Fertigung des Gehäuses weniger als 10 % des werkstofflichen Primärenergieverbrauchs im Lebenszyklus.

Der gesamte Primärenergieverbrauch der Bildröhrenproduktion beträgt 1.060 MJ. Davon entfallen 320 MJ auf die werkstoffliche Bereitstellung der Bildröhrengläser und 740 MJ auf die Fertigung mit den Prozeßschritten Verpressen und Abschleifen der Gläser, Montage mit Auftragen der Leuchtstoffe, Einsetzen der Lochmaske und Elektronenkanone, Evakuierung sowie Anlegen einer Hochspannung und abschließendem Test. Ein werkstoffliches Recycling der Bildröhre kann also zu einer maximalen energetischen Einsparung von 320 MJ abzüglich des Energieaufwandes rur den Recyclingvorgang führen. An prozeßbedingten Abfälle entstehen 1,46 kg. Die energiebedingten Aschen und Schlacken betragen rund 1,67 kg.

250 Anhang

Der Primärenergieeinsatz für die Herstellung der aktiven und passiven elektronischen Bauelemente erfordert 805 MJ Primärenergie. Der Energieanteil liegt bei 28 % des Gesamtenergieverbrauchs der Herstellung des TV-Referenzgeräts.

Im einzelnen ergibt sich fiir die aktiven und passiven Bauteile ein heterogenes Bild. Während die Bereitstellung der Werkstoffe für die aktiven Bauelemente (Gewicht: 87 g) nur rund 5 MJ Primärenergie erfordert, beträgt der werkstoffbedingte Primärenergieverbrauch bei den passiven Bauelementen 250 MJ bei einem Gesamtgewicht von 2.090 g.

Im Gegensatz dazu kehren sich die Primärenergieverbräuche bei der Fertigung der Bauteile um: Für die aktiven Bauteile werden ca. 500 MJ und für die passiven Bauelemente rd. 50 MJ benötigt. Der Energieverbrauch bei den aktiven Bauelementen ist hauptsächlich auf die energieintensive Siliciumchipherstellung (u. a. Schaffung von Reinsträumen) zurückzufiihren. Hierbei fallen auch die größten Abfallmengen (10,1 kg) an. Der Abfall setzt sich u. a. zusammen aus flüssigen Chemikalien und Gehäuseabfällen aus Kunststoffen mit Zusätzen von Antimontrioxid (besonders überwachungsbedürftiger Abfall).

Die Produktion von elektronischen Bauteilen ist insgesamt umweltintensiv. Hierbei sind das Reinigen und Dotieren mit den damit verbundenen Emissionen (toxische Reaktionsgase) hervorzuheben. Ein gesundheitliches Risiko besteht für Arbeitnehmer im Aufbringen der Halbleiter auf die Leiterplatte.

Für die Leiterplattenfertigung und -bearbeitung beträgt der errechnete Primärenergieeinsatz 29 MJ für die 0,13 m2 Leiterplatten im Referenzgerät, wobei 22 MJ auf die Basiswerkstoffe entfallen. Dies ist rd. 1 % des Gesamtenergiebedarfs der Herstellung.

Von ökologischer Bedeutung sind die entstehenden Abfälle und Abwässer. Sie enthalten einen hohen Gehalt an Kupfer und Komplexbildnern. Darüber hinaus können bei der Leiterplattenherstellung halogenierte Lösemittel freigesetzt werden. Durch die Verwendung von Photoresist bei der Leiterbilderstellung werden flüchtige Kohlenwasserstoffe emittiert.

9.1.11 Sachbilanzdaten der Elektronikkonzepte und des Energieverbrauches während der Nutzungsphase

Elektronikkonzepte: Im Bereich Elektronik wurden Optirnierungskonzepte zur Schadstoffminirnierung untersucht, die sich durch einen neuen Aufbau elektronischer Schaltungen auszeichnen. In der ersten Variante wurde der Einsatz der Dickschichttechnologie mit Keramik als Basissubstrat und Stahl oder Aluminium als Trägerelement anstelle flammgeschützter Leiterplattenmaterialien untersucht. Darüber hinaus wurde eine zweite Variante als kostengünstige Alternative zur Dickschichttechnologie analysiert. Sie beruht auf der Verwendung eines Metallsubstrats, das mit flammhemmerfreiem Glasfaserepoxid als Isolierrnaterial und mit Kupferfolie als Leitermaterial beschichtet ist (Kupferfolienleiterplatte).

Sachbilanzdaten der Elektronikkonzepte: Es sind zwei schadstoffarme Konzepte der Elektronik untersucht worden: Ersatz einer duroplastischen Leiterplatte


durch (1.) ein Keramiksubstrat, welches auf einer Stahl- oder Aluminiumplatte aufliegt und (2.) eine kupferkaschierte Folienleiterplatte.

1. In dem optimierten Elektronikkonzept auf Keramiksubstrat' wird einerseits durch den Druck von Bauteilen, andererseits durch eine weitgehende Substitution von herkömmlichen Bauteilen durch SMD-Bauelemente eine Materialeinsparung erzielt. Durch einen optimierten Schaltungsaufbau kann weiterhin eine Reihe von Bauteilen komplett eingespart werden. Insgesamt kann mit diesem Konzept das Gewicht der elektronischen Bauteile durch Miniaturisierung und Einsparung um etwa 120 g reduziert werden.' In der Summe ergibt sich aus energetischer Sicht rur die Keramikleiterplatte gegenüber der duroplastischen Leiterplatte und des herkömmlichen Chassisträgers aus Kunststoff ein Mehrverbrauch von ca. 38 MJ, der in erster Linie durch das Trägerelement bedingt ist. Die Einsparung der Kühlbleche kompensiert diesen Mehrverbrauch. Durch Bauteileeinsparung und die Nacktchiptechnologie könnten 58 MJ Primärenergie eingespart werden, so daß in der Summe eine Einsparung von 37 MJ erfolgen könnte. Ebenfalls positiv stellt sich die Bewertung der Schadstoffseite dar. Dabei werden mit dem Keramikkonzept insbesondere halogenierte Flammhemmer überflüssig und kritische Schwermetalleinträge (Antimontrioxid) in Entsorgungsprozesse reduziert. Dieser qualitativ bedeutende Aspekt einer Schadstoffentfrachtung von Abfallströmen schafft Voraussetzungen rur ein umweltverträgliches Recycling und vermindert die Sonderabfallmengen beim Elektronikschrottrecycling. Um einen Vergleich der Verfahren bei der Leiterbilderstellung bei der keramischen und duroplastischen Leiterplatte durchzuführen, liegen keine ausreichenden Daten vor.

2. Bei dem Folienleiterplattenkonzept wird die herkömmliche duroplastische Leiterplatte, die in der Regel 1,5 mm dick ist, durch eine kupferkaschierte Folie substituiert. '

Eine untersuchte und beim Stahlkonzept realisierte Variante zur Optimierung der Elektronik ist die Dickschichthybridtechnik. Dabei wird anstelle der duroplastischen Leiterplatte ein Keramiksubstrat verwendet, das auf einer Stahl- oder Aluminiumträgerplatte aufliegt. Eine Hybridschaltung vereinigt auf dem Keramiksubstrat sowohl direkt aufgebrachte Komponenten in Form von elektrisch leitenden Schichten (Leiterbahnen und Widerstände) als auch Bauelemente herkömmlicher Bauweise (lC's, Transistoren, Kondensatoren). Als Keramikmaterial kommt Aluminiumoxid (Rubalit) zum Einsatz. Da dieses nicht brennbar ist, kann auf Flammschutz beim Basismaterial verzichtet werden. Für die Dickschichttechnologie sind auf das Keramiksubstrat aufgetragene Schichten mit einer Dicke von> 1-2 Ilm kennzeichnend, wobei die typischen Werte in der Baugruppentechnologie ftir Leitschichten 10-15 Ilm und ftir Isolationsschichten >30 Ilm betragen.

Die Substitution der duroplastischen Leiterplatte (bisher 300 g) fUhrt zu einer Gewichtszunahme von 35 g durch die Keramikplatine (335 g). Zusätzlich wird eine Stahlträgerplatte fUr die Keramik benötigt, die 1.860 g wiegt. Durch dieses Konzept können Kühlbleche aus Aluminium (315 g) eingespart werden.

Diese Folie kann aus duroplastischem, thermoplastischem oder auch keramischem Material bestehen. Bei FR4-Material kann bei Aufbringen auf einen Stahlträger auf Flammschutz ver-

252 Anhang

Die Umweltentlastungen in Bezug auf den Energieverbrauch zur Herstellung der Elektronik beträgt ca. 45 MJ.

Energieverbrauch: Beim Energieverbrauch wurden Optimierungspotentiale in der Leistungsaufnahme des Audioteils und der Bildröhre sowie vor allem beim Stand-by-Betrieb untersucht.

Sachbilanzdaten einer reduzierten Leistungsaufnahme während der Nutzungsphase: Ein Ansatzpunkt für die Reduzierung der Leistungsaufnahme besteht in der Verringerung der Ausgangsleistung des Audioteils. Handelsübliche Farbfemsehgeräte werden mit einem leistungsstarken Audioteil ausgestattet. Sie liegt im Falle des Referenzgeräts bei maximal 40 Watt je Lautsprecher. Diese Leistung wird vom Nutzer in der Regel nicht in Anspruch genommen. Durch Auslegung des Audioteils auf Zimmerlautstärke (wie z. B. im Ökovisions-Gerät der Firma Schneider) und einer Optimierung der Schaltung kann die durchschnittliche Leistungsaufnahme des Audioteils von 15 Watt auf 1 0 Watt gesenkt werden (Landeck 1996). Weitere Reduktionspotentiale liegen in der Optimierung der Schaltungselektronik und in der Steigerung des Wirkungsgrades von AudioNetzteil und Verstärker.

Eine zusätzliche Optimierungsmöglichkeit bietet die Bildröhre. Bei einer auf 60 Watt ausgelegten Bildröhre entfallen 35 Watt auf den Kontrast (Helligkeit) und 25 W auf die horizontale und vertikale Ablenkung der Strahlen. Einsparpotentiale ergeben sich hauptsächlich durch eine optimale Einstellung des Kontrasts. Ein 'optimal' eingestelltes Farbbild (für die Nutzung beim Konsumenten) hat eine deutlich geringere Helligkeit. Das Reduktionspotentialliegt bei max. 20 W. Hieraus ergibt sich eine optimale Leistungsaufnahme für den Kontrast von ca. 15 W. Die Gesamtleistungaufnahme der Bildröhre beläuft sich dann auf 40 W. Diese Einsparung kann durch eine automatische Kontrastregelung mittels eines photosensitiven Bauteiles realisiert werden.

Optimierungpotential besteht außerdem bei der Leistungsaufnahme in Standby-Modus. Mit einer optimierten Schaltung kann der Stand-by-Modus von derzeit durchschnittlich 7 Watt problemlos auf 1 Watt verringert werden. Dies wird durch den Einsatz eines Kondensators anstelle eines Transformators möglich. Eine weitere Reduktion auf 0,1 Watt ist prinzipiell möglich (Landeck 1996).

Der gesamte Primärenergieverbauch beträgt bei dem Referenzgerät während der Gebrauchsphase 16.010 MJ und 7.480 MJ im Stand-by-Modus. Im Vergleich dazu wird der Primärenergieverbrauch in der Gebrauchsphase bei dem energieoptimierten Gerät auf 12.210 MJ und im Stand-by-Modus auf 1.070 MJ reduziert. Die energetische Optimierung des Referenzgerätes führt somit zu einer Verringerung des Primärenergieverbrauches um über 40 %. Entsprechend reduzieren sich die energiebedingten Emissionen und Abfälle.

zichtet werden. Folien z. B. aus Polyetherimid (PEI), Polyimid (PI) oder Polyphenyloxid (PPO) sind hochwännebeständig, so daß sie flammhemmerfrei hergestellt werden können. Diese Kunststoffe haben sich aus Kostengründen in der Unterhaltungselektronik bisher nicht durchsetzen können.


9.1.12 Sachbilanzdaten der Gehäusevarianten

Es wird das Emissionsprofil der untersuchten Gehäusevarianten dargestellt. In diesem Profil sind die energiebedingten Emissionen sowie die jeweiligen Abfallmengen enthalten. Die Auflistung erfolgt nach den Bereichen Abfälle, Emissionen in Luft und Wasser sowie Abwasser.

6

Tabelle 9.8. Vergleich verschiedener Gehäusetypen hinsichtlich des Abfallaufkommens

Abflille Referenzge- Kunststoffgebäuse Stablge- Miscbgehäuse häuse (Airmould- bäuse

Verfahren)

Abfalle, hausmüllähn- 19,8E-3 l6,9E-3 OOO,OE+O 3,OE-3 lich (AzB) Abfalle, unspezifiziert 263,4E-3 225,6E-3 OOO,OE+O 40,lE-3

Abraum aus Werkstoff- 111,9E-3 95,9E-3 26,9E+O 33,4E+O bereitstellung Aschen & Schlacken 32,9E-3 28,2E-3 6,lE+O 2,8E+O jBeseitigunM Aschen & Schlacken OOO,OE+O OOO,OE+O 2ll,lE-3 26l,7E-3 (Verwertung) Sondermüll 3,6E+O 50,OE-3 378,2E-6 535,4E-6

Holzverschnitt OOO,OE+O OOO,OE+O OOO,OE+O 624,OE-3

Kunststoffabfall 256,OE-3 4ll,OE-3 OOO,OE+O OOO,OE+O

Schrott OOO,OE+O OOO,OE+O 918,3E-3 389,OE-3

Summe Abfall 4,2E+O 827,6E-3 34,2E+O 37,5E+O

Die Abfallprofile der Softeware UMBERTO (1995) sind durch eigene Erhebungen ergänzt worden.

254 Anhang

Tabelle 9.9. Vergleich verschiedener Gehäusetypen hinsichtlich Luftemissionen in [kg] (Umberto 1995)

Luft Referenz- Kunststoffgehäuse Stahlgehäuse Mischgehäuse gehäuse (Airmould-

Verfahren)

Ammoniak (L) 18,5E-6 11,lE-6 79,9E-6 82,9E-6 Arsen (L) OOO,OE+O OOO,OE+O 3,lE-6 1,3E-6

Blei (L) OOO,OE+O OOO,OE+O I 13,7E-6 48,OE-6

Cadmium(L) OOO,OE+O OOO,OE+O 1,5E-6 626,6E-9

Chlorwasserstoff (L) 448,7E-6 353,6E-6 2,6E-3 1,5E-3

Chrom(L) OOO,OE+O OOO,OE+O 14,7E-6 6,2E-6

Distickstoffmonoxid (L) 40,4E-6 24,2E-6 862,5E-6 494,5E-6

Fluorwasserstoff (L) 19,2E-6 14,9E-6 79,4E-6 449,3E-6

Hexafluorethan (L) OOO,OE+O OOO,OE+O OOO,OE+O 160,OE-6

Kobalt (L) OOO,OE+O OOO,OE+O 2,7E-6 1,lE-6

Kohlendioxid, fossil (L) 15,7E+O 12,5E+O 59,6E+O 39,4E+O

Kohlenmonoxid (L) 1l,3E-3 9,3E-3 30,5E-3 30,5E-3

Kupfer (L) OOO,OE+O OOO,OE+O 26,5E-6 11,2E-6

Mangan(L) OOO,OE+O OOO,OE+O 138,5E-6 58,5E-6

Metalle, unspez. (L) 65,9E-6 56,4E-6 OOO,OE+O 10,OE-6

Methan (L) 9,8E-3 5,9E-3 85,3E-3 60,3E-3

Nickel (L) OOO,OE+O OOO,OE+O 9,9E-6 4,2E-6

NMVOC, unspez. (L) 303,2E-6 181,8E-6 9,4E-3 4,lE-3

NOx (L) 1 69,6E-3 144,OE-3 53,7E-3 81,2E-3

Quecksilber (L) OOO,OE+O OOO,OE+O 553,7E-9 234,OE-9

Schwefeldioxid (L) 247,6E-3 211,lE-3 180,9E-3 154,2E-3

Schwefelwasserstoff (L) 13,2E-6 11,3E-6 OOO,OE+O 2,OE-6

Selen (L) OOO,OE+O OOO,OE+O 932,6E-9 394,lE-9

Staub (L) 24,4E-3 20,2E-3 50,5E-3 52,9E-3

Tetrafluormethan (L) OOO,OE+O OOO,OE+O OOO,OE+O 1,3E-3

VOC (Kohlenwasser- 184,4E-3 157,9E-3 OOO,OE+O 28,OE-3 stoffe) (L) Zink (L) OOO,OE+O OOO,OE+O 234,5E-6 99,lE-6

Summe 16,4E+O 13,OE+O 60,OE+O 39,9E+O


Tabelle 9.10. Vergleich verschiedener Gehäusetypen hinsichtlich Wasseremissionen in [kg] (Umberto 1995)

Wasser Referenzge- Kunststoffgehäuse Stahlge- Mischgehäuse häuse (Airmould- häuse

Verfahren)

Aluminium (W) OOO,OE+O OOO,OE+O OOO,OE+O 3,4E-6 Ammonium (W) 724,4E-6 620,4E-6 386,3E-6 273,3E-6

Antimon(W) OOO,OE+O OOO,OE+O 1,8E-6 777,4E-9

Arsen (W) OOO,OE+O OOO,OE+O I,OE-6 427,6E-9

Benzo( a )pyren (W) OOO,OE+O OOO,OE+O II,OE-9 4,7E-9

Blei (W) OOO,OE+O OOO,OE+O 533,5E-6 225,4E-6

BSB-5 (W) 724,4E-6 620,4E-6 OOO,OE+O 743,6E-6

Cadmium (W) OOO,OE+O OOO,OE+O 1,9E-6 791,4E-9

Chlorid (W) 4,6E-3 3,9E-3 OOO,OE+O 860,OE-6

Chlorwasserstoff (W) 329,3E-6 282,OE-6 297,OE-6 OOO,OE+O

Chrom(W) OOO,OE+O OOO,OE+O 77,6E-6 32,8E-6

CSB(W) 9,2E-3 7,9E-3 OOO,OE+O 1,4E-3

Cyanid (W) OOO,OE+O OOO,OE+O 119,6E-6 50,5E-6

Feststoffe, gelöst (W) 3,3E-3 2,8E-3 OOO,OE+O 2,7E-3

Feststoffe, suspensiert 4,6E-3 3,9E-3 OOO,OE+O 700,OE-6 (W) Feststoffe, ungelöst (W) OOO,OE+O OOO,OE+O 6,4E-3 2,7E-3

Fluorid (W) OOO,OE+O OOO,OE+O 1,9E-3 808,5E-6

Kupfer (W) OOO,OE+O OOO,OE+O l3,4E-6 5,7E-6

KW, unspez. (W) 5,2E-3 4,5E-3 146,8E-6 852,OE-6

Metalle, unspez. (W) 7,2E-3 6,2E-3 OOO,OE+O 1,IE-3

Nickel (W) OOO,OE+O OOO,OE+O 36,3E-6 15,3E-6

Phenole (W) OOO,OE+O OOO,OE+O 206,OE-6 87,IE-6

Säuren als H( +) (W) 1,4E-3 1,2E-3 OOO,OE+O 220,OE-6

Selen (W) OOO,OE+O OOO,OE+O 791,OE-9 334,3E-9

Stickstoffverb., unspez. l31,7E-6 lI2,8E-6 OOO,OE+O 20,OE-6 (W) Stoffe, org., gelöst (W) 395,IE-6 338,4E-6 OOO,OE+O 60,OE-6

Stoffe, org., halog., un- OOO,OE+O OOO,OE+O 3,2E-6 I,4E-6 spez.(W) Zink (W) OOO,OE+O OOO,OE+O 284,9E-6 l20,4E-6

Summe Wasser 37,9E-3 32,5E-3 IO,4E-3 l3,OE-3

256 Anhang

Tabelle 9.11. Vergleich verschiedener Gehäusetypen hinsichtlich des Abwasseraufkommens in [kg]

Abwasser Referenzge- Kunststoffgehäuse Stahlgehäuse Mischgehäuse häuse (Airmould-

Verfahren)

Abwasser (Kühlwasser) 1 24,8E+O 74,8E+O 537,9E+O 504,6E+O Abwasser, unspez. lO7,lE+O 89,6E+O 40,3E+O 50,7E+O

Wasserdampf 6,2E+O 3,7E+O 26,6E+O 25,OE+O

Summe Abwasser 238,lE+O 168,lE+O 604,8E+O 580,3E+O

Wirkungsfelder und Jiquivalen7,{aktoren: Die Ermittlung der Umweltwirkungen verschiedener Gehäusekonzepte beruht auf der Bildung von Wirkungskategorien, die sich an die Vorschlagslisten der SETAC und des UBA anlehnt. Nach einer Zuordnung der Emissionen zu den unterschiedlichen Wirkungskategorien wird der Stoffeintrag mit Hilfe von Äquivalenzfaktoren quantifiziert und aggregiert. Die Äquivalenzfaktoren ermöglichen eine Umrechnung der unterschiedlichen Beiträge der einzelnen Stoffe in eine Bezugsgröße, auf deren Basis anschließend eine Aggregation zu jeweils einer Wirkungsgröße vorgenommen wird. Die Operationalisierung der Sachbilanzdaten zu Wirkungsgrößen erfolgt mittels Äquivalenzfaktoren, die den Arbeiten des Centre of Environmental Science (CML, Leiden, Niederlande) entnommen sind.

Die Aggregationsformen der einzelnen Wirkungsfelder stellt sich im einzelnen wie folgt dar:

- Treibhauseffekt: Als Leitgröße für das Klimaproblem wird das Global Warming Potential (GWP) klimarelevanter Gase (C02 FCKW, CH4, N20, NOx, , VOC) zugrunde gelegt. Es ist ein Maß für die zeitlich integrierte Strahlungs-wirkung einer Stoffmenge relativ zu der Wirkung dergleichen Menge von Kohlendioxid (C02-Äquivalente). Der GWP-Wert wird nach folgender Formel berechnet:

Treibhauspotential (kg) = L GWPi(Stoff) x Sachbilanzmenge (kg). I(StOff)

- Abbau des stratosphärischen Ozons: Die produktspezifische Ozonschädigung (FCKW, CKW, Halone, N20) läßt sich mit dem Ozon Depletion Potential (ODP-Wert) auf der Basis von FCKW 11 (FCKW-II-Äquivalente) erfassen. Da bei Herstellung, Nutzung, Recycling bzw. Entsorgung von Gehäusen keine ozonschädigenden Stoffe in der Sachbilanz festgestellt wurden, wird dieser Wirkungsbereich nicht weiter betrachtet.

ODP (kg) = L ODPi(stoff) x Sachbilanzmenge (kg). I(StOff)


- Photooxidation: Bei der 'Photooxidation ' spielt vor allem die Bildung von bodennahem Ozon eine Rolle. Daran beteiligt sind insbesondere Stickoxide und flüchtige organische Verbindungen (VOC, Volatile Organic Compounds). Zur Aggregation wird hier das Photochemical Ozon Creation Potential (POCP) herangezogen. Das POCP ist ein Maß für Ozonbildungsfahigkeit von Kohlenwasserstoffen. Als Bezugsgröße wird Ethylen (Ethylen-Äquivalente) gewählt. Der POCP-Wert berücksichtigt keine Stickoxide. Deshalb erfaßt der POCPWert nicht eindeutig die photochemische Oxidantienbildung.

POCP (kg) = L POCPi(Sloft) x Sachbilanzmenge (kg). [(Sloft)

- Versauerung von Böden und Gewässern: Das Problemfeld 'Versauerung von Böden und Gewässern' steht insbesondere in Zusammenhang mit Schwefeldioxid- und Stickoxidemissionen sowie Ammoniakeinträgen. Zur Beschreibung des Versauerungspotentials werden Säureäquivalente herangezogen. Es ist festzuhalten, daß aufaggregierte Säure äquivalente die komplexen ökologischen Wirkungszusammenhänge (z. B. Waldsterben) nicht vollständig erfassen. Das Versauerungspotential der Stoffe (Acidification Potential AP) wird relativ zu Schwefeldioxid (S02-Äquivalente) nach folgender Formel berechnet:

AP (kg) = L APi(sloft) x Sachbilanzmenge (kg). [(Sloft)

- Eutrophierung von Gewässern: Bei der Beschreibung der 'Eutrophierung von Gewässern' durch anthropogene Einträge werden Stickstoff (vorwiegend als Nitrat und Ammonium) und Phosphor (überwiegend als Phosphat) berücksichtigt. Als Indikator dient das Nutrification Potential auf der Basis von Phosphat (P04-Äquivalente).

AP (kg) = L APi(sloft) x Sachbilanzmenge (kg). [(Sloft)

- Eintrag human- und öko toxischer Stoffe in die Umwelt: Das Problemfeld 'Eintrag toxischer und ökotoxischer Stoffe in die Umwelt' ist durch eine große Stoffvielfalt gekennzeichnet. Es gibt derzeit kein akzeptiertes Verfahren, mit dem die Wirkungen der Stoffe zu einer Größe zusammengefaßt werden könnten. Aggregationen auf der Basis von Toxizitätsäquivalenzwerten, wie zum Beispiel von dem CML vorgeschlagen, sind problematisch. Es werden daher Einzelfallbetrachtungen in Kapitel angestellt. Dies betrifft die in Gehäusen eingesetzen Flammhemmer.

258 Anhang

Tabelle 9.12. Äquivalenzfaktoren zur Berechnung der Umweltauswirkungen der untersuchten Gehäuse nach Heijungs et al. 1992, S. 65 ff.

Kategorie Emission Äquivalenzfaktor

Treibhauseffekt (GWP 20) Methan CH4 35 Kohlendioxid CO2 I

Tetraflourmethan CF4 > 3500

Überdüngung COD,BOD 0,022

DOC 0,066

Ammonium 0,33

NOx 0,13

Phosphat als P I

Nitrat als N03 0,1

Kohlenwasserstoffe 0,05

Stickstoff Gesamt 0,42

Versauerung HCI 0,88

NOx 0,7

SOx als S02 I

Ammoniak 1,88

HF Fluorwasserstoff 1,60

Photooxidantienbildung Ethylen I

Methan 0,007

NMVOC 0,416

9.1.13 Klassifizierung der Wirkungsabschätzung toxischer ein- und freigesetzter Stoffe

In Tabelle 9.13 sind die in F emsehgeräten bzw. Elektro- und Elektronikgeräten eingesetzten bzw. vorkommenden Stoffe aufgefiihrt (s. Behrendt et al 1997, S. 280-298). Es werden folgende Abkürzungen verwendet:

- A: Akkumulatives Umweltverhalten - K: Krebserzeugend, Gruppe A (eindeutig als krebserregend ausgewiesene

Arbeitsstoffe, wobei Al beim Menschen und A2 bisher nur bei Tieren nachgewiesen sind) und Gruppe B (urnfaßt Stoffe mit begründetem Verdacht auf krebs erzeugendes Potential)

- P: Persistent - S: KlassifIzierung nach der Schweizer Giftliste mit K = Kanzerogen, 2 =

sehr starkes Gift, 3 = starkes Gift, 4 = nicht unbedenklich und F = Giftklassenfrei und - = nicht giftig

- T = sehr giftiger Stoff - Xn: gesundheitsschädlicher Stoff


Xi: reizender Stoff Gefst.: Verordnung über besondere Gefahrstoffe, wobei § 15 das Verbot von Herstellung und Verwendung umfaßt GIF: GesamtlFeinstaubgehalt in mg/m3 bei Feststoffen oder in mI/m3 bei Flüssigkeiten

- Werte ohne Kennzeichnung: MAK-Werte

Die Tabelle basiert auf folgende Quellen: Angerer et al. 1993, Breer et al. 0.1., Brinkmann et al. 1995, BUW AL 1992, Dreyhaupt 1994, Elektronikschrott 0.1., Förstner 1990, Gefahrstoffe 1992 u. 1995, IMS 1991, INFU 1992, Kaltofen et al. 1994, Koch 1989, Korte 0.1., Kottmeyer u. Göpel 1993, Landeck 1994, Leimeroth et al. 1995, Merian 1991, Nührmann 1994, Tartler 1994, Tiltrnann u. Schüren 1994, ZWEI 1992 u.1994

Tabelle 9.13. Klassifizierung der ökologisch relevanten Stoffe (nach Sachbilanz)

: Stoffe Vorkommen im Gerät Funk- : Wirkungen Gefst.

~ Acrylharz

tion I Klebstoffe

Arylnitril Monomer von ABS-Kunststoffen I kanzerogen, Inha- KIll A 2, lation fUhrt zu H Leber-, Nieren-, ZNS-Schädigung

Arylnitril-Buta- Gehäuse von Bauelementen; Umhül-dien-Styrol (ABS) Chassis, Tastaturen lung

Aylnitril-Butadien- Leitungsisolierung, Kabelmäntel Kautschuk

I PVC-Weichmacher Aipinsäureester

Akydharz I Isolierlack, gewebehaltige Isolier-

I Akyl-Isocyanat schläuche

Monomer von Klebstoffen Schädigung der S (R= Atemfunktionen Methyl) bei Inhalation

Aluminium (AI) Kühlbleche, elektronische Bautei- KühlbI., le (Kondensatoren); Getter; Ge- Abschir-häuse mung,

Umhül-

! Kondensatoren; Keramik

lung

Aluminiumoxid I

(AlzÜ3)

! Flammhemmer ! Stäube: Reizstoff Alumiumhydroxid I (AI(OHh)

! Lote; Farbstoff (orange) in Kabeln ! Tempe- I I S' 2 Antimon (Sb) I . I I raturer-I I niedri-I I gung, I I

I Farben

: Toxizi-

I tät

I

6F

6F

I IO,5G

260 Anhang

: Stoffe

IA · ··d

Arsen (As)/ (GaAs)

Azacennapthylen

I un dI somere

Bariurnferrit

Vorkommen im Gerät

Flammhemmer in Kunststoffen, Konusglas; Gläser

Funktion

Synergist zu Flammhemmer

elek.Bauelemente; LCD-Anzeigen Dotie-

, Schirmglas , , , , , , : Leiterplatten

I

Magnete I

rung

Glasbildner

: Wirkungen : Gerst. : Toxizität

I kanzerogen, mögl. ! Xn, K III 10,1 G

I

ZNS Schädigung, ,A2 Leber- u. Nieren- 'S: 4

schädigung I anorg. Verb. mu- GefstoffV tagen, teratogen, § 15; T, S: kanzerogen, Ner- Kl; Arsen-vengift, Herz- u. verbindun-Leberschäden gen:Chem.

VerbVO kanzerogen, Nervengift

Stäube, 0,1 G

I

bioverfug. , Verbind. ,

T, KIll: Al, S: Kl; , Gefst § 15 ,

I

: Bariumoxid (BaO) : Elektrodenbeschichtung in I Gasfän- I , , I Xn , ,0,5G , , Leuchtstoffröhre, Kathoden- , ger, , , , , , oberfläche in Elektronenröhre, 'Leucht- , , , , : HV -Gleichrichterdiode, Glas, : stoff

, , , I , , , I I Getter I I I I : Bariumseife : Stabilisator : Radikal- , : : I I I fänger I I I I Bariumsilicat I Leuchtstoffblau-grün

, Bariumstrontium- , Kathodenschicht ind Elektronen-I , , ,

, oxid , röhren , , , , I Bariumsulfat I Füllstoff in Leiterplatten I I IXn I

, Bariumtitanat I Kondensator- / ferroelektrische I I , :

I I Keramik, PTC-Widerstand, I I I I

: Berylliumoxid , (BeO)

: Keramik, Glas, Wärmeleitschich- : wärme- : bioverfligbare Be- : K: III A 2 : , ten bei elektronischen Bauelemen- ,leitend, ,Verbind. sind, , , , ten (Transistorensockel) , elektr. , kanzerogen, pot. , , , ,

, isolie- : mutagen, terato-, , , , ,

rend gen , ,

: Bis-Ethylhexyl- : Gehäuse I Flamm- I I Xi· S 2 I , I , ' ,

I phosphat I I hemmer I I I

: Bismut (Wismut) : elektronische Bauelemente; Löt- I I I S· F I , , , . , I (Bi) I pasten (Alpha-grillo), I I I I

, Bismutoxid , Bildröhre , Glas- , , , , , , bildner , , , IBisphenol A I Monomer von Duroplasten I I I I

: Bisphenol-A- : Vergießen von Bauelementen I : Reizstoff, Sensi- :S4 I , ,

, Epichlorhydrin , (ICs) mit Quarzsand als Füllstoff; , , bilisierung mög- , , , , Basismaterial für Isolierlacke, I 'Iich , , I , Klebemittel, leitfähige Lacke (Ag

, , , , , : als Füllstoff)

I , , , I I


Stoffe Vorkommen im Gerät Funk- Wirkungen Gefst. Toxizi-tion tät

Blei (Pb) Kabelmäntel; Anoden; Lote; Fem- teratogen, Ner- T, K III B, 0,1 G steuerung; Stabilisatoren vengift, nieren- Gefst (Bleiseifen) schädigend §15b; S 3

Bleiborat Glaslot in der Bildröhre Glasver- teratogen, Ner-schmel- vengift zung

Bleichromat Farbstoffe (grüngelb, gelb, oran- siehe Blei, kan- K III B;

! Bleioxid/sulfat

ge) in Kunststoffen (Kabel)

! Strah-

zerogen

Glas; Glaslot krebsverdächtig S 2; Blei-

I I lenisola- sulfat:

I I tion ChemVerb I I VO

I Bleititanat Kondensatorkeramik I : siehe Blei I

! Bor und Verbin- Halbleiter; Kohleschichtwider- ! Dotie- I I Organ- und I I 1 dungen stand, Spulenkötper (BN) 1 rung 1 Atemgift IS2 1 15 G I Bortrioxid (B2O) Leitetplatten (Trägermaterialien); I I Nervengift I I I Glaslot; Schirm-, Konusglas I I I I I Butadien Monomer von Butadienkautschuk I : kanzerogen : K: III A 2

I

! Butadienkautschuk Gummihaltige Bauteile ! Dich- I I I

I Butyrolacton I tungen I

I Xn' S4 Elektrolytkondensatoren Reizstoff

! Stabilisator in Kunststoffen (Cd- ! Radikal- ! kanzerogen, Ak-I '

I Cadmium (Cd) I T,KIIIA

I I Seife); Lote; Elektroden; Akkumu- I fanger, I kumulation in 12, S 3; I I latoren I Leg.- I Nieren u. Leber, I ChemVerb I I I festiger, I I VO' Gefst I I I I : § 15 . I I I Korro- I I I I sions- I I I I I schutz I I

I Cadmiumborat : Leuchtstoff (rot) I I siehe Cadmium : siehe Cd I Cadmiumoxid I Leuchtstoff, Legierung in Kon- kanzerogen I KIIIA2 I taktwerkstoffen

I siehe Cd Cadmiumselenid : Selengleichrichter, Farbpigment siehe Cadmium

Cadmiumsulfid 1 (orange und rot)

kanzerogen, Ner- K III A 2, Getter; Farbstoff (grüngelb, gelb, (CdS) orange) in Kunststoffen, vengift GefstoffV

§ 15; S 4 Calciumcarbonat LED-Füllstoff für Leuchtdioden gleichm.

Aus-leuch-

Calciumfluorid LED-Füllstoff für Leuchtdioden I tung I gleichm. I I Aus-I leuch-

! Calciumfluoro- Leuchtstoff (blau) : tung

I 1 phosphat

Füllstoff in Kunststoffen 1 I CalclUmmagne-I siumcarbonat

262 Anhang

: Stoffe : Vorkommen im Gerät ' Funk- : Wirkungen : Gerst. , . I I I bon I I

Calciummetasilikat Leuchtstoff (orange) , Calciumoxid , Keramik; elektronische Bauteile;

, : Stäube, gelöst: : S4 ,

,(CaO) , Glas , , ätzend , : Calciumtitanat : Keramikkondensatoren 'Dielek- '

, , , , I (CaTiO,) I I trikum I I

'Calciumwolframat I Leuchtstoff(blau) I I I

: Calciumzinkphos- : Leuchtstoff (orange) , , , , , ,

I phat I I I I

, Celluloseacetat , Spulenfolien, Wickelbänder, Fil- : Isola- , , , , me und Magnetbänder, Flamm- , tion , , , , hemmer, Kondensatordielektrikum 'Flamm- , , , , Cellulosepropionat Isolierteile

: Cellulosetriacetat , Folien , , I Cerdioxid (CeO,) I Glas

: Chloropren , , , Chrom (Cr)

Chrom-(VI)Verbindungen

: Klebstoffe , , I Bildschirmbeschichtung; elektri-

sehe BauteIle, Stahlhärter, Oberflächenbeschichtung, Leistungsschalter (crCu)

Verchromungsagens, Farbmittel (grün schwarz,) in Kunststoffen (Chromat)

Cobalt : Stahl härter , , ,

'hemmer' ,

, , Isola- , , , tion , , , : Mono- : kanzerogen, Ner- : T+, K III , mer , vengift ,B; S I , , I Oberflä- :

chenver- , edelung, Legierungshärter

kanzerogen, Lungen-, Nieren, ZNS- u. Leberschädigungen, Akkumulation in Organen

, I

lös\. Verb. Staub, Aeorosole: K IIIA2; S, T

kanzerogen, bio- bioverfligverfligbare Verb. b. Verb. K haben breites Wir- III A 2

' Toxizi-, I tät

: 5G , , , I I

, , I

, , , ,

, , , : 3 mg/I , ml pro , m3

I

CobaItoxid (CoO) : Leuchtstoff in Bildröhren , (Aluminate), Ferrite

kungsspektrum ' Sensibilisier., : bioverflig- 0, I G

, : Di-Ethyl-, hexylphthalat , , : Dicarbonsäure-, anhy9rid : Dicyandiamid I

, , , I I

kanzerogen; mu- ,b. Verb. , tagen, Organ- und , Xn, K III : Knochenmark- : A2; S 3

h d' d I sc ä tgen : weiche Kunststoffe : Weich- : Mutagenität und 'S4 , , ,macher ,Sensibilisierung , , , , möglich,Reizstoff, , , ,

, siehe Phthalate ,

: Härter in Epoxyharzen : : : J , , I

: Zusatz ind Isolierpapier und Preß- : , , , ,

I span I I I

' 10 , 3 ,mg/rn , , : I t , 1


Stoffe Vorkommen im Gerät Funk- : Wirkungen : Gefst. : Toxizi-tion

! siehe Phthalate I I tät Diethyl- Leiterplatte; Kabel Weich- I hex;tIEhthalat macher I I Dimethylformamid Elektrolytkondensatoren Elektro- : teratogen, Reiz- : T,S 3 30 mg/I

Iyt I stoff, Sensibili- I o ml pro I sierung möglich, I m3

: Hautresorbtion I

: Diphenylkresyl- : Leiterplatten, Gehäuse : Flamm- I I I Ehosphat

I Leite!p latten I hemmer I Dodec;tlphenol I I Eisen (Fe), ! Grundträgermaterial (verzinnt, I

(FeNiCr), I verkupfert, vernickelt, verzinkt) I (FeCrAI), (FeNi), I für Kontakte, Anschlußstifte, Ge- I (FeNiCo), : häuse von elektronischen Bauele- I

I ~FeNiMnl 1 menten, Fassunsen

16 F Eisenoxid (Fe203) Leiterplatten; Schirm-, Konusglas; Farb-Farbmittel (schwarz, gelb) in stoff, Kunststoffen {KabeI2; Ferrite Ma~et

: kanzerogen Epichlorhydrin Monomer von Epoxyharzen K III A 2,

I Epoxy-Isocyanat- I H Transformatorisolierung

Harz Vergußmaterial für Kondensatoren ! I ob'!' ° d Epoxyharze sens! ! lSIeren I I und Spulen, Formmassen, Lacke, I I I Halbleitereinbettung, Tauchharze, I I I Hochspannungsisolierung, Lei- I I I

I I I te!plattenwerkstoff

! Dielek- I Xn; S4 10 ml120 ! Ethandiol Elektrolytkondensatoren Nieren- und ZNS-I trikum, Störungen mg pro I I Weich- 3 I m I macher I

I Europium (Eu) : Bildröhrenbeschichtung I Leucht- I

I Wickelteile; siehe Eisen stoff

Ferrit (Eisenoxid mit Beimengungen von NiO, MnO, ZnO, MgO, CuO, BeO,CdO,CaO, Co02 Fluorchlorkohlen- Geschäumte Kunststoffe ODP-wasserstoffe Potential ~FCKW)

Fluorethylenpro- Leiterplatten p;tlen

: Fluorkautschuk Kabelumantelung tempera

! Formaldehyd I turstabo

Monomer von Leiterplattenharzen I reizend, kanzero- K: III B;

I I gen ChemVerb I I VO

264 Anhang

: Stoffe : Vorkommen im Gerät : Funk- : Wirkungen Gerst. : Toxizi-I

! Gadolinium (Gd) , Magnete, Bildröhrenbeschichtung , tion , , tät I Magnet,

I (Luminizensaktivator) I Lumin-I I zinsakti-I I vator I Gallium ~Ga~ Dotierungselement in Halbleitern : Galliumantimonid Halbleiter I I Galliumarsen- rote Leuchtdiode I , EhosEhid I Galliumarsenid I Leuchtdioden, FET I GalliumEhosEhid Leuchtdiode ! Halblei- I I Germanide ! elektrische Bauteile

! Germanium (Ge) ! elektrische Bauteile , ter ,

Halblei-I I

! Germaniumhydrid ! elektrische Bauteile I ter I

Halblei-I I

! Glas ! Siliziumoxid mit anderen Halb-, ter Ilsohe-

, I I und Metalloxiden, Röhren, Di- Irend, I lodengehäuse, Glasuren, Isolie- I transpa-I : rung, Gewebe in Leiterplatten I I Irent,

I I I thermo-I I I stabil, I I I fest I

I G1ycol I Elektrolytkondensator : Elektro-II~t

Gold (Au), (AuNi), Kontaktwerkstoff bei MetalJüber- I I

(AuPt), (AuAg), gängen, Goldkondensator, Edel- I ~AuPd~, ~AuCr~ metalJote I

GraEhit Elektroden, Widerstände, Pigment I Gummi Gummidichtungen, Kabeliso- I

lierungen, Elektrolytkondensato- I ren I

I Hafniumdioxid Kondensatordielektrika I Harnstoffharz 1 helle Isolier- und Schalterteile,

I I Lack, Dielektrikum in Drehkon-I I densatoren, Stecker : Hexachlornaphta- : Leiterplatten Flamm- Lebergift S3

,lin ! elektrische Bauteile hemmer,

I Indium Halblei- I

I Indiumarsenid I ter I I Hallgenerator, Halbleitermaterial

Indiumarsenid- 1 Hallgenerator, Halbleitermaterial I EhosEhid

, Flüssigkristallanzeige Indiumoxid Indiumzinnoxid ! Elktrodenschicht in Flüssigkri-

, stallanzeigen Iridium I Legierungsbestandteil


: Stoffe : Vorkommen im Gerät

! Isobutylen-Isopren- ! Kabelummantelungen 1 Kautschuk 1

: Kaliumoxid (K20) : Keramik, Glas 1 Kaliumhydroxid 1 Akkumulatoren

I Kaolin I Füllstoff von Kautschuk und PVC ! Keramiken 1 Einkapselung von Halbleitern;

: FunkI tion

! Kieselsäure

! Kohlenstoff

I Leiterplatten 1 Kondensatorabdichtung, Füllstoff 1

I in PVC I 1 Widerstände; Bildröhre; Isolatoren 1

! Imprägniermittel zur Isolierung, ! I (Graphit) (C) 1 Kolophonium

I Kreide

1 Flußmittel 1

1 Kresol

: Füllstoff in PVC und Kautschuk 1

Leiterplatten I Mono-

! Kupfer (Cu), 1 (CuO), (CuAI); 1 (CuMg), (CuBe), : (CuCd), (CuCr), 1 (CuZn) 1 1 1

I Kupferoxid

Massiv als Leiter: Kabel; Wickelteile; Ablenkeinheit; Farbmittel in Kunststoffen (Schwarz); Leitkleber, Korrosions- und verschIeißfeste Legierungen; Kontakte; Kühlkörper; Buchsen; Stecker, Verschleißfeste Legierungen,

I Kontakte, Elektroden 1 Bildschirm

Lithiumchlorid ! Tantalkondensator

Lithiumoxid (Li20) ! Konusglas, Verkappung elektroni-I scher Bauelemente

Magnesium 1 Legierungsbestandteilleichte I Werkstoffe, Lautsprecherkörbe

Magnesiurnarsenat I Leuchtstoff (rot)

Leuchtstoff (rot) I Magnesiumchlorid

Magnesiumfluor-I Elektrolyt in MgCIOrZelle

germanat Magnesiumhydro- Flammhemmer in Kunststoffen xid Magnesiumoxid Keramik; Glas (MgO)

Magnesiumoxyhy

I drat 1 Magnesiumsilikat

IM . 1 agnesmmI wolframat , Magnsemmtltanat

Flammhemmer in Kunststoffen

Kondensatordielektrikum, Keramik Leuchtstoff (weiß-blau)

Kondensatordielektrikum

mer Stromleiter

! Glas-I bildner 1 ElektroIlytlsg.

Wirkungen

Salz und Lösung I ätzend

1 sensl 1 lSleren

1

Gefst.

1

Akkumulation in ! S: F

1

Organen möglich, Leberschädigung bei chron. Einwir- : kung von Cu- 1

Staub 1

1

1

I

! lösliche Verb. , I Stäube,: ätzend

1

I . h A

I 1 1

Toxizität

! bioverftig- ! 6 F

Stäube reizend

1 bare Verb. 1

IS4 1

266 Anhang

: Stoffe : Vorkommen im Gerät : Funk- : Geest. : Toxizi-Wirkungen

! Mangan (Mn) I Kabelummantelung, Legierungs-I tion ! Xn;S4

I tit I 150

I bestandteil in Loten, Widerstands- I I I I werkstoff, Stahlhärter, Luminzens- I I I I aktivator I I I

! Mangandioxid Elektrolyt in trockenen Alumini- I Stäube sind rei- I I I um oder Tantalkondensatoren zend, chronische I Intoxikation mit I breitem Wir-I

I kungsspektrum ! Melamin ! Zusatz zu Isolierpapier und Preß- I

I Melaminharz I span

I isolie- I I Isoherung m Hochspannungs-I

I technik, Einbettrnasse für Schalter rend, I I und Stecker kriech- I I strom- I I

fest I

I L' I IR' ff : Xi; S4 Mesi!llen et te!p atten I etzsto Messing Lampenfassungen, Armaturen, I

Schrauben, Klemmen, Schaltkon- I takte, Ösen I

I Methoxy- Leiterplatte I meth~lbenzol I Molybdän (Mo) Elektroden bei Röntgenröhren,

I S:F

I Naphthalin I Kontakte ! kann al1ergische I Imprägniermittel für Papier, Ver-I gußmasse für Kabelmuffen I Reaktionen auslö-I I sen

Natriumoxid : Leiterplatten (Trägermaterial) Ko- : lösliche Verb. ät-(Na~O~ I nusglas; Schirmglas I zend, Reizstoff Naturkautschuk I Oummtschläuche, Steckensohe-

I

Nickel (Ni), I rung I Letter; Letterplatten; Cnmp- und ! stark sensibilisie- Stäube, 0,50

(NiCr), (NiBe) I Lötanschlüsse; Leitkleber; Elek- I rend, in Form lösl1iche (Ni), I trodenmaterial; Oberflächenvere- I atembarer Stäubet Verbindun 0,05 (Ni-: delung; Magnete, Widerstände; : Aerosole kanzerogen: Xn,K Verb.) I Hochvakuumgleichrichterdiode I gen, sowie als III AI f I NiC03, NiS, f I : Ni(C04, NiO

: Nickelantimonid : magnetfeldabhängiger Widerstand siehe Nik-f

! Nickeloxid ! Ferritbestandteil, Olasbestandteil ! kanzerogen, zwei-kel Staub: K

I f f wertiges Nickel IIIB I f komplexiert Pro-f : teine und führt zu f

Nickeltitanat ! Farbmittel (gelb) in Kunststoffen . I DNS-BTÜchen

siehe Nik-f I {Kabel} I I kel

Nitrilkautschuk I Kabelummantelungen p-Azox~anisol

I I I Flüssigkristal1e {Displa~2


Stoffe : Vorkommen im Gerät : Funk- Wirkungen Gefst. Toxizität

I Oberflächenveredelung der Lei-I tion

Palladium (Pd) I lösliche Verb. Metall: S: F terbahnen; Kontakte, Schottkydi- I können DNS ode I und Enzyme

I schädi~en I Papier Elektrolytkondensatoren, Träger-I

I Perfluorhexi:lether

material ftir Leite!Elatten I Isolator Isoliermittel

Phenolformalde- Leiterplatten; Vergießen von hi:dharz I elektronischen Bauelementen

Phenolplaste dunkelbraune Schalter und Steck-I

dosen, Bindemittel bei braunem I HartpaEier I

Phosphor Leiterplatten (P 4) Flamm- I S4

hemmer Getter

Phosphorhydroxid Flammhemmer in Kunststoffen Flamm-hemmer

Phosphorpentoxid Konusglas Glas- Staub: Lun- S2 IG (P20 5) bildner genreizstoff;

Lösung: ät-

I Alkylester (Weichmacher), Mo-

zend

Phthalate Weich- im Tierver-nomer von Polyesterphthalaten macher such kanzero-

gen u. tera-togen bei s. hohen Dosen, ZNS schädi-gend, Leber-u. Nieren be-einflussend, hormonähn-liche Wirkung

I m~l. I X". V 10,002 G in Platin (Pt), (PtIr), Widerstandsdrähte; Oberflächen- I Sensibilisie- 1 m er-

(PtNi) veredelung; Kontakte I rung durch bindungen Verb., I G I Salze als Platin-I mohr

Polethylentere- I Kabelummantelungen, flexible I phthalat I Leiterplatten, Kondensator- und

I Transformatorisolierun~

Polyacrylsäure- : Zusatz zu Isolierpapier und Iso-

I amid Ilie!EreßsEan I Polyamid (PA) I Isoherung; Steckverbmdungen;

I I Schaiterteile; Tasten; Klemmlei-I I sten; Spulenkörper; lsolierfolien; I ~ Meta\lbeschichtun~

268 Anhang

: Funk- : Wirkungen : Gefst. : Toxizität : Stoffe : Vorkommen im Gerät

! Polyamid ! Kabelumantelung, Kondensator-I tion I I I

I becher, Stecker, Gehäuse, transpa-I rente Kunststoffe, Drahtlack, I Schrauben

Polramidimid : Isolierfolie für Transformatoren Polramine Härter für EEoxrharze Polyäthylentere- I Folienkondensatoren Ehthalat Polybromdiphenyl- Leiterplatten, Gehäuse Flamm-ether hemmer Polybromierte Di- in polybromierten Flamm- Verun- Xn, S: K3 benzodioxine und - schutzmitteln reini- Chem.verb. furane gung VO ~PBDF2 Polybromierte Flammhemmer in Kunststoffen Flamm-Diphenylether (Leiterplatte, Rückwände, Halb- hemmer (PBDE) leitergehäuse ) (seit 1990 nicht

mehr verwandt, ggf. in Importge-räten, Kunststoffl[anulate ~

Polycarbonat durchsichtige Abdeckung, Isolie-rung in Hochspannungstechnik, Steckerleisten, Spulenkörper, Ab-deckhauben, Dielektrikum in

I Kunststoffolienkondensatoren

<42% CI: I Polychlorierte Bi- Kondensatoren; Transformatoren flamm- teratogen, KIII B, H; S phenyle (PCB) (nur in Altgeräten; ggf. auch Im- widr. kanzerogen, 1; Chem- 0,1 mlil m

portgeräten ) Dielek- Gefahr der VerbVO; g/m3

trikum Hausresorb- GefahrstoffV < 54% Cl: tion, organ- 0,05 ml/O, schädigend, 5 mg/m3

Umweltgift wg. Bioakku-mulation

PolrchloroEren Kabelmäntel ! Polydiallylphthalat ! Umhüllung von elektronischen ~PDAP) I Bauelementen ! Polyester I Fohenkondensatoren, Kon-

! Polyester, ungesät-I densatordielektrikum, Isolierfolie I Gehäuse, Isolierung, Röhrensok-

I tigt I kel, Spulenkörper, Trafoumhül-I I lun~, Schalter I Polresterimid I Drahtlack

I Polyetheramid ! Isolierfolie für Transformatoren,

! Polyethersulfon I transEarente Bauteile ; Spulenkörper; Klemmbretter; Flamm-

I (PES) I Dielektrikum für Kondensatoren, hemmer I I hochtransparente Bauelemente, I : Transistor- und IC-Fassung ! Polrethrlen ~PE) I Dielektrika fur HochsEannunll

Anhang zu Kapitel 3

Stoffe : Vorkommen im Gerät : FunkI tion

Polyethylenglykol- ! Faserverstärkung für Epoxidharz terephthalat I

Polyimid (PI) I Isolierung; Kondensator-dielektri-

Polyisobutylen

Polyisopren

Polymethylmethacryl at (PMMA)

Polyoximetyhlen (POM)

Polyphenylenoxid (PPO)

Polypropylen (PP)

Polystyrol

: Polysulfon (PSO)

I I I I I I

: PolyterephthalI säureester I PolytetrafluorethyI len / Teflon I I

: Polyurethan (PUR)

I I I I

l Polyvinylacetal

I Polyviny1carbazol

I

kum; Basismaterial für flexible Leitetplatten, Trägerfolie für ICs

flüssiges Isoliermittel in Transformatoren und Kondensatoren, Dielektrikum

Gehäuse

Gehäusekörper (Acylglas), Lichtfenster, Skalenplatten für Hintergrundbeleuchtung

Gehäuse elektronischer Bauelemente; Isolierungen, Skalen, Tasten und Knöpfe

Umhüllung von elektronischen Bauelementen, Hochspannungsleitungen, Träger für Ablenkspulen

Kabelummantelungen, Spulenkörper, Folienkondensatoren, Transformatorisolierung, Lautsprechermembran, Gehäuse

Verpackungsmaterial (Styropor), Isolierfolien, Abdeckhauben, Spulenkörper, Lautsprechermembran, Dielektrikum,

Gehäuse für elektronische Bauele- schwer mente; IC-Sockel; Klemmleisten; entfl.-Dielektrikum, transparente Bautei- bar, le selbst-

Kabelummantelung, Dielektrikum in Kunststoffolienkondensator

Isolierfolien, Kabelisolierung, Kondesatordielektrikum, gedruckte Schaltungen, Schrumpfschläuche

Isolierungen; Schaumstoff, Klebstoffe im HF-Leitungen Mehrkomponentenkleber, als Harz Implosionsschutz von Bildröhren oder

I Vergießen von Bauteilen

I Lack für Trafodraht

I Umhüllung elektronischer BauteiIle

verlösch.

Wirkungen

269

Gerst. Toxizität

270 Anhang

: Stoffe : Vorkommen im Gerät : Funk- Wirkungen : Gefst. Toxizität I

! Polyvinylchlorid ! Kabelumrnantelung; Gehäuse I tion

I S: F I

I 5F I I (PVC) I elektronischer Komponenten; I I I I Metallbeschichtung, Klebebänder, I I I : Tonbänder, Stecker, Schalter und I I I I I

! Quecksilber (Hg) I SEulenkö!Eer, Dichtunsen, Folien I I I flüssiger Leiter (Kippschalter, I giftig als Iösli- T, S 2 0,001 mI/I

I I I Gleichrichter) che Verbin- Chem.verb. 0,1 mg pro I I I dung und va, Gefst m3 I I I beim Einat-I I I

! Rhodium (Rh) ! Oberflächenveredelung von elek-men I Stäube: Lun- S:F

I I tronischen Bauteilen; Kontakte; genreizstoff I Leiterbahnen

Ruß ; Füllstoff in Kunststoffen Samarium (Sm) Ma~ete

Schwefel I Vulkanisiermittel ftir Kautschuk Schwefelhexa- Hochspannungsisolierung und I fluorid Kühluns in Transformatoren

: ätzend Schwefelsäure Elektrol~t im Tantalkondensator I T' SI Selen und Ver- Halbleiter, Leuchtdioden, Selen- I als Verbin- , 0,1 G

bindungen (Se) diode, Gelichrichter I dungen in ho-I I hen Konzen-

I trationen gif-

! Oberflächenveredelung von tiS I Silber und Verbin- Verbindungen Verbindun- I 0,01 G

dun gen (Ag), I Drähten und Leiterbahnen; Kor- oft reizend gen Xn,Xi; I Verbin-(AgC), (AgNi), I rosionsschutz; Kontaktwerkstoff; Metall S: F I dungen (AgWC) : Leitkleber; Kondensatorbeläge; I

I I Elektroden; Schmelzdraht; Gehäu- I I seüberzug ftir elektronische Bau- I I elemente, Luminizensaktivator I

I Silicium SSi~ I Träsermaterial ftir ICs I I

l Siliciumcarbid l sEannunssabhänsiser Widerstand I I ! S: F I I Siliciumoxid Halbleiter; Aluminiumhartlot,

I (Si02) Leiterplatten (Trägermaterial); I I Schirmglas; Konusglas, I I Schwingquarze, Verkappungen, I I I

! Silikate Keramik, Quarzslas I Leiterplatten; Füllstoff; Dielektri-

! Silikone kum; Isolieruns Füllmittel ftir Kondensatoren; Iso-

I lierungen; Vergießen von elektro-I nischen Bauelementen I (Füllmittel), Harz zur Isolierung I I für Hochspannungsbauteile oder I Drähte, Tränklack für Glasseiden-I folien, Halbleitereinbettung, Wi-I derstandsisolieruns


Stoffe Vorkommen im Gerät Funk- : Wirkungen Gefst. : Toxizität tion I I

Silkonkautschuk Dichtungen, Isolierung (hitze- und öl fest), Einbettmasse

Stahl Spannrahmen (Bildröhre); Gehäu-se

Steatit (Talkum + Schmelzeinsätze für Sicherungen, Magnesiumsilikat) Spulenkörper, Schalter und Steck-

dosen

Strontiumferrit I Dauermagnete

Strontiumoxid 1 Schirmglas; Konusglas, Oberflä- Glas-

(srO) 1 che von HV-Gleichrichterdioden- bildner

1 kathoden

Strontiumphosphat I Leuchtstoff (blau)

Strontiumtitanat Dielektrikum für Kondensatoren (SrTi03)

Strontiumfluoro- Leuchtstoff (grün)

I phosphat 1 Strontiumhalo- Leuchtstoff (gelb-grun)

1 phosphat

: Strontiummagne- Leuchtstoff (orange)

, siumphosphat

Styrol Monomer für PS , bei starker In-

ha1ation Lun-

genödeme, Teratogenität mgl

Styrol-Acrylnitril Gehäuse von elektronischen Bau-(SAN) elementen, Spulenkörper

Styrol-Butadien Gehäuse von elektronischen Bau-1

elementen , . Tantal (Ta) Anodenmaterial von Tantalkon- 1 S. F 5G

densator, Getter für Hochlaströh-ren, Elektroden von Elektronen-

i Tantalpentoxid

röhren

Dielektrikum im Tantalkondensa-

1 tor, Solarzelle, Keramik

: Tellur (Te) elektronische Bauteile Halb- Hautresorb- S2 0,01 G

I Terbium (Tb) I L .. k' ,leiter , tion

I ummlzensa tIvator I I

1 Tetrabrom- 1 Flammhemmer in Leiterplatten 1 benzimidazol 1

: Tetrabrom- : F1ammhemmer in Kunststoffen , Bisphenol A , (Leiterplatten, Halbleitergehäuse )

I Tetrabromethylen Flammhemmer in Leiterplatten

1 Tetraethylen- ! Flammhemmer in Kunststoffen

, phosphat

! Leiterplatte , Tetraslloxan

272 Anhang

: Stoffe

I Thallium

Titan (Ti) Titanoxide (Ti02) (MTi03)

Toluol

Trichlomaphtalin

Trikresylphosphat

I Triphenylphosphat

Urethankautschuk Vanadium Vaseline Vinylacetat

Vinylchlorid

Wachs Wolfram (W), (WCu), (WAg), (Ag-WC) Wolframate Wolframtrioxid (W03)

Yttrium (Y20 3:Eu), (Y20 2S:Eu,Tb)

I Yttriumaluminium I granat I Zink (Zn) I I I

: Vorkommen im Gerät

! Getter

Funk- Wirkungen Gerst.

Halbleiter (Metallisiermittel) Dielektrikum; Keramikleiterplatten (Trägermaterialien); Farbmittel (weiss) in Kunststoffen (Kabel), I

Magnetbänder (Rückschicht), So- : larzellen, keramischer Kondensa- I torwerkstoffKeramiken (A=Ba, I

Ca, Mg, Sr) : I Edukt von Aromaten, Lö- I

sungsmittel I Leiterplatten; Imprägniermittel für I Kondensatordielektrikum I

tion

Leiterplatten (Flammhemmer), : FlammWeichmacher für Nitrocellulose, I hemmer synthetischen Kautschuk und I

hochgiftig, T Schädigung des gesamten Organismus, mglw. terato-gen, mutagen

siehe a. Hexa- H chlomaphatlin

Kunstharze I

I Leiterplatten : Flamm- I I I hemmer

Dichtungen, Laufrollen I Legierung für Spezialstähle I Imprägniermittel für Gummi I Monomer für PV A

Trägerwerkstofffür, Gitter, Halbleiter, HV-Gleichrichterröhre, AgW-Kontakte, Leuchtstoffe Schirmglas

Magnete, Leuchtstoff in der Bildröhr

Festkörperlaser

Oberflächenveredelung, Metallschicht auf Metallpapierkondensator, Legierung in Loten, Dotiermaterial für LED

Ätzmittel Luminizensaktivator

kanzerogen; K: III B Lungenödem bei Inhalation kanzerogen

Nervengift (Yttrium)

I

F, T, K: III I A; Gefst.

S:F

Toxizität:

I

5G


Stoffe Vorkommen im Gerät Funk- : Wirkungen : Gerst. : Toxizität tion I I I Zinkchlorid Flußmittel beim Löten

Zinkchromat Pigment ! kanzerogen I K: III A I I (siehe Chrom)

Zinkoxid Schirmglas, Elektroden in Flüssig- Glas- I I

kristal1anzeige, Varistor bildner I Zinksulfat (ZnS04) Bildröhre Leucht- Salz: Xi

stoff

Zinksulfid Farbmittel (weiss) in Kunststoffen (Kabel), Leuchtstoff (blau)

Zinksulfid-Kom- Bildröhre, Luminiszenzaktivator, Leucht-plexe mit AgI, Cu, Leuchtstoffe stoff AuI, AI, CdS

Zinkkomplexe Bildröhre Leucht- I I

(Zn, (P04)2: Mn), stoff I (Zn2Si04:Mn), I

(ZnS) I

Zinn (Sn) I Kontaktmetal1; Korrosionsschutz I Stäube: Lun- S:F 2G genreizstoff (anorg. Verb.)

Zinn-Legierungen: Selendiode, Lote (SnSb), (SnPbAg), (SnPbCu), (SnBiPbCd)

Zinnoxide (SnO.) Glaslote, Flüssigkristal1anzeige I

! Zirkonium (Zr)

(X=2), Gassensor (X=l) 15G Kabelummantelung, Getter ftir I

I I Hochlaströhren I : Zirkoniumdioxid I Leiterplatten (Trägermaterial); I (zr02) I Glas, Gassensor, Kondenatordie-I Ilektrikum

274 ßlnhang


( Eingabe

,. ,- -. Definition der Altemativen, Problemfeststellung und - " _,4,

formulierung , ' , '

, ' ' , ' ' , ' ' , FesUegung der Kriterien, Festlegung bzw. Ermittlung der ,

: -. ' ' Pr<'l!ferenzen des Entscheidungsträgers bzgl. der -,

I , I

einzelnen Kriterien ... -:: ' I · , . , , , . , , • I , . · , , , , ' , , , .

Synthese der vorhandenen Information in ein globales ' , : : . Modell, das die Aggregation der Praferenzen behandelt - L'

, , . , ' , , , , , ' , , . , , , . , , I

Anwendung einer bestimmten Methode im Hinblick auf ' ...... ' die Lösung des Entscheidungsproblems

( Ausgabe bzw. ) Ergebnis

Logische Abfolge der Phasen

1 -• Ruckkopplungen Innerhalb des Prozesses

Abb. 9.3. Phasendiagramm nach Roy u. Vinke (1981, S. 214)

Anhang zu KapitelS 275


9.3.1 Klassifikation nach Interesse und Kultur

Jörgensen (1996, S. 7) unterscheidet zwischen Fatalisten, Hierarchisten, Individualisten und Egalitarian. Diese Zuordnung basiert auf den Begriffspaaren: individualised - collectivised und prescribed - prescribing. Während die nationalen Kulturen nach einer Studie von Hofstede (1994, S. 13-14) durch die ftinfDimensionen power distance, individualism, masculinity, uncertainty avoidance und long-term orientation beschrieben werden können.

Tabelle 9.14. Einflußfaktoren I. und 2. Ordnung sowie deren Merkmale von Entscheidungsträgern nach Jörgensen (1996, S. 7)

Einfluß- Einfluß- Merkmale BemerkungenJ Beispiele faktor faktor

1. Ord- 2. Ordnung nung

Interesse Zielinteresse Entspricht dem Primär- Umweltschutz, Industrieverband etc. interesse einer Gruppe

Machtinter- Versuch, den Einfluß In der Regel sekundäres Interesse esse der Gruppe zu vergrö-

ßern Gruppenin- Ein äußerer gemein- Kultur, gemeinsame Verbote etc. teresse samer Rahmen ist vor-

gegeben Kultur Politische I. Fatalisten individuell, vorgeschrieben

Kultur 2. Hierarchisten kollektiv, vorgeschrieben 3. Individualisten individuell, vorschreiben 4. Egalitarian kollektiv, vorschreiben

Nationale I. Machtdistanz Eine hierarchische Gesellschaft hat Kultur eine große Machtdistanz, während

eine egalitarische Gesellschaft eine geringere Distanz besitzt.

2. Individualismus Individualismus ist groß bei Indivi-dualisten und Fatalisten, klein bei Hierarchisten und Egalitaristen

3. Männlichkeit Individualisten und Hierarchisten haben ein großes Männlichkeitspo-tential, im Gegensatz zu Egalitaristen

276 Anhang

1. Ord-nung

2. Ordnung Merkmale Bemerkungen! Beispiele

4. Vermeidung von Bei Individualisten klein, bei Hierar-Unsicherheiten chisten groß 5. Langzeitorientierung schwere Zuordnung: Egalitaristen

und ggf. Hierarchisten haben eine größere Langzeitorientierung als In-dividualisten und sicherlich als Fata-listen

Organisato- 1. Prozeß- vs. ergebnis-rische Kultur orientiert

2. Arbeitnehmer- vs. arbeitgeberorientiert 3. Professionelle vs. unprofessionelle Arbeit 4. Offenes vs. ge-schlossenes System 5. Geringe vs. starke Kontrolle 6. Normatives vs. prag-matisches Vorgehen

Gruppen- Produktrationalitat- Interess- Okobilanz

Kultur: Politik / Nationalitat Organisation

Abb. 9.4. Einfluß von Interesse und Macht auf die Produkt-Ökobilanz nach Jörgensen (1996)


9.3.2 Technikbewertung

In der folgenden Abbildung ist die idealisierte Partizipation verschiedener Interessengruppen in der Technikbewertung dargestellt.

Tabelle 9.15. Idealtypischer Prozeß der Technikbewertung unter Berücksichtigung möglichst verschiedener Akteure nach Giegrich et al (1995, S. 103)

Prozeßschritt Akteure

1. Problemdefinition, Kriterien und Zielfestlegung Politik, Gesellschaft, Unternehmen 2. Wirkungsanalyse, Prognosen, Projektionen, Wissenschaft Bewertungsoptionen 3. Abschließende Bewertung Politik, Gesellschaft 4. Entscheidung Politik, Gesellschaft, Unternehmen

Unter dem Begriff der Wissenschaft werden bei der Technikbewertung wissenschaftliche Institutionen und ihre Vertreter verstanden und unter Politik politische Gremien sowie ihre Vertreter. Die 'Gesellschaft' beinhaltet darüber hinaus weitere Interessenvertretungen wie z. B. Umweltverbände etc .. Es ist zu berücksichtigen, daß Erkenntnisse in den einzelnen Bereichen (Wissenschaft etc.) bereichsinterne Werthaltungen beinhalten und die verschiedenen Akteursbereiche interdependent sind.'

9.3.3 Bewertungsgrundsätze in anderen Wissenschaftsbereichen

Bewertungen werden in fast allen wissenschaftlichen Disziplinen durchgefUhrt. Von Interesse fUr die Produkt-Ökobilanzierung ist die Betriebswirtschaftlehre, die einerseits rur die Bewertung von Bilanzen über ein umfassendes Instrumentarium an Grundregeln und Richtlinien verfUgt und andererseits Gedankenmodelle zur Ökonomisierung von Umweltgütern verfolgt. In den Rechtswissenschaften existiert das Instrument der Diskurstheorie, welches unter Berücksichtigung not-

Grundsätzlich können in einem Bewertungsprozeß in Abhängigkeit der formalen Bedingungen flir die beteiligten Akteure unterschiedliche Rollen identifiziert werden. Jede Person oder Personengruppe kann dabei eine von vier Rollen einnehmen: Entscheidungsträger, Betroffene einer Entscheidung, Experten relevanter Sachfragen und Außenstehende. Diesen Rollen können Funktionen im Bewertungsverfahren zugeordnet werden. Die Funktion entspricht dabei den Interessenlagen der Akteure. Prinzipiell werden die Verursacher-, Betroffenen- und Helferfunktion definiert. Die Rolle der Entscheidungsträger stimmt in der Regel mit der Verursacherfunktion überein, während Betroffene einer Entscheidung die Betroffenen- bzw. die Gegenspielerfunktion einnehmen. Experten und Außenstehende vermitteln in der Funktion des Helfers zwischen den kontroversen Interessen beider Gruppen (Giegrich 1995,S. 107-113).

278 Anhang

wendiger Regeln eine Entscheidungsfmdung bei hoher Akzeptanz aller beteiligten Akteure ennöglicht. Die folgende Abhandlung der Betriebswirtschaftslehre und der Rechtswissenschaften ist sehr selektiv und zielgerichtet. In keinem Fall stellt sie eine vollständige Abhandlung über Bewertungsgrundsätze in diesen Wissenschaftsbereichen dar.

9.3.3.1 Betriebswirtschaftslehre

In der Betriebswirtschaftlehre werden fUr die Beurteilung von Handlungen der einzelnen Unternehmungen Geldeinheiten als Bewertungsmaßstab herangezogen. In Interaktion mit der natürlichen Umwelt kann dies zu Problemen fUhren.

Probleme bei der ökonomischen Bewertung. Probleme treten bei der ökonomischen Bewertung dann auf, wenn Güter in den Prozeß der unternehmerischen Handlungen einbezogen werden, fUr die kein Preis existiert. Diese Güter werden als öffentliche Güter bezeichnet und sind dadurch gekennzeichnet, daß alle Individuen das Gut verbrauchen können (Nichtausschließbarkeitsprinzip), ohne daß andere Individuen dadurch eingeschränkt werden (Nichttrivialität im Konsum). 8

Diese kostenlose Nutzung wird als das Problem des Trittbrettfahrens bezeichnet. Entstehende externe Kosten (u. a. Schäden an der Gesundheit der Menschen, der Umwelt und Gebäuden), die durch die Nutzung der Umwelt hervorgerufen werden, müssen nicht von dem Verursacher sondern von der Allgemeinheit getragen werden. Die Nutzung von Umweltgüter wird somit nicht durch einen ihr entsprechenden Preis widergespiegelt (Pearce et al. 1989, S. 104-105).

Intra- und intersektorale Bewertung. Es gibt zwei grundlegende Ansätze der Bewertung, die die Ökonomie und die Ökologie zusammenfUhren:

- Intrasektorale Bewertung: Es erfolgen im Rahmen dieses Bewertungsansatzes zwei voneinander unabhängige Bewertungen mit ihren jeweiligen ökonomischen und ökologischen Bewertungssystemen. Die Stringenz und Bewertungslogik beider Sektoren wird nicht durch externe Eingriffe des jeweils anderen Sektors bzw. durch deren Verknüpfungen verändert. Intrasektorale Verzerrungen der beiden Bewertungssysteme können so minimiert werden. Die sektoralen Bewertungsziele können konfliktär, komplementär oder indifferent sein ohne sich einander zu beeinflussen. In beiden Bereichen werden Bewertungen von Produkten, Dienstleistungen und Aktionen durchgefiihrt, die dann abschließend zusammenfassend von einer den sektoralen Bewertungssystemen übergeordneten Logik bewertet werden (Osorio-Peters u. Schrnidt 1995, S. 10-11).

Ein Beispiel für ein öffentliches Umweltgut ist die Luft, d. h. jedes Individuum kann aufgrund des Nichtausschließbarkeitsprinzips die Luft verschiedentlich nutzen ohne dafür einen Preis zu zahlen.


- Intersektorale Bewertung: Bei diesem Bewertungsansatz wird von Beginn an versucht, eine konsistente, gesamtheitliche Bewertung durchzufUhren. Somit muß ein gesamtheitliches Bewertungssystem angestrebt werden, das einen direkten Vergleich des ökonomischen und ökologischen Sektors ermöglicht. Für den ökonomischen Sektor existiert bereits eine konsistente Bewertung, während im Bereich der Ökologie auf grund der erheblich größeren Anzahl der zu betrachtenden Parameter und der noch nicht vorhandenen Bewertungsbasis möglicherweise niemals ein in sich geschlossenes Bewertungssystem entwikkelt werden kann. Um zumindest die Konsistenz des ökonomischen Sektors zu wahren, müssen fUr den Sektor der Ökologie Rahmenbedingungen fUr einen einheitlichen Bewertungsmaßstab geschaffen werden. Ein systemkonformes Bewertungsverfahren, das auf dem ökonomischen Bewertungssystem basiert, ist die Kosten-Nutzen-Analyse, die Güter, fur die keine Märkte existieren, ökonomisch bewertet. Hierbei können fur die Bewertung die Ansätze der konventionellen, der impliziten und der künstlichen Märkte verfolgt werden (OsorioPeters u. Schmidt 1995, S. 14-18).'

Vermutlich muß eine solche intersektorale Bewertungsmethodik, die alle möglichen Verbindungen beider Sektoren beinhaltet, komplexer angelegt sein als eine die Systemgrenzen nicht überschreitenden intrasektorale Bewertung. Bei der intersektoralen Bewertung wird der eigentliche Bewertungsprozeß durch den systemimmanenten Preisbildungsprozeß von Umweltgütern übernommen.

Es wird ersichtlich, daß die Betriebswirtschaftslehre bislang noch über kein vollständig wissenschaftlich abgesichertes Bewertungsinstrument fUr die Nutzung von öffentlichen Umweltgütern verfugt, da die Monetarisierung der Umweltgüter noch nicht gelöst ist. Wenn eine Verbindung zwischen Ökonomie und Ökologie geschaffen werden soll, ist demnach fUr die Produkt-Ökobilanz eine intrasektorale Bewertung vorzuziehen, die die ökologischen Auswirkungen eines Produktes beurteilt und dann mittels einer übergeordneten Logik eine Gesamtbewertung durchfUhrt. Eine intersektorale Bewertung als Ansatz fUr eine Bewertung im Rahmen der Produkt-Ökobilanzierung erscheint nicht geeignet, weil die eigentliche Bewertung durch den systemimmanenten Preisbildungsprozeß von Umweltgütern vorweggenommen wird. Allerdings sieht die bislang entwickelte Methodik der Produkt-Ökobilanz eine Berücksichtigung ökonomischer Aspekte nicht vor.

9.3.3.2 Rechtswissenschaften

Ein mögliches Instrument zur Findung von inhaltlich begründeten Normen in den Rechtswissenschaften ist die Diskurstheorie (Alexy 1991, S. 51-255; Habermas 1983, S. 53 ff.). Die inhaltlich zu begründende Norm wird in dieser Theorie als wahrheitsfähiger Sollensatz (der eine oder andere Sachverhalt soll eintreten) be-

Beispielsweise müßte flir den Verbrauch eines Kubikmeters Luft bzw. die Abgabe von Emissionen wie Kohlendioxid, Schwefeldioxid etc. in die Luft ein Preis ermittelt werden, der den realen Preis widerspiegelt.

280 Anhang

zeichnet. Bei dem Instrument des Sollensatzes zeigt sich dessen Richtigkeit, wenn sein Inhalt nicht nur für eine Person, sondern für alle Beteiligten bzw. Betroffenen gilt. Bei diesem Instrument kommt die grundsätzliche Annahme hinzu, daß die Komplexität des zu bearbeitenden Problems so groß ist und damit die gedanklichen Operationen von einem Individuum nicht mehr zu leisten sind. Somit bedarf es zur Findung bzw. zur Bestimmung der Richtigkeit eines Sollensatzes eines praktischen Diskurses, an dem alle potentiell Betroffenen oder nach Habermas (1983, S. 77) nur einige "Experten" teilnehmen. Die Richtigkeit des Sollensatzes ist in einer prozeduralen Prüfung festzustellen, die von bestimmten Regeln geprägt ist.

Notwendige Regeln für alle Beteiligten, die an dem Findungsprozeß des Sollensatzes teilnehmen, sind u. a.:

- Die zu begründenden Aussagen müssen frei von Widersprüchen und wahrheitsgemäß sein.

- Jeder Diskursteilnehmer muß bisher nicht aufgegriffene thematisierte Normen begründen.

- Jede für richtig befundene normative Aussage muß von jedem Beteiligten in der gleichen Situation akzeptiert werden.

- Jede Aussage muß realisierbar, offen und allgemein lehrbar sein (Alexy 1981, S. 178; Alexy 1991, S. 234-245).

Mit Hilfe solcher Regeln wird die Form des Diskurses festgelegt, nicht jedoch die inhaltliche Richtigkeit der Bewertung. Hierfür müssen die Kriterien bzw. Grundwerte vor dem eigentlichen Verfahren, d. h. für die Zustimmung zu einer Aussage fixiert werden. Somit beruht eine gefundene Sollensvorschrift auf Einsicht der Beteiligten. Dieses diskursive Verfahren praktischer Entscheidungsfmdung in der Rechtswissenschaft basiert somit auf einem hohen Maß an Akzeptanz, weil es die Rechte, Perspektiven und Werte der Beteiligten in den Prozeß integriert.

Mittels der Diskurstheorie kann unter Berücksichtigung vorher festgelegter Regeln und Werte eine Bewertung durchgeführt werden, mit deren Inhalt alle beteiligten Akteure übereinstimmen, d. h. es wird eine hohe Akzeptanz erreicht. Dies ist im Hinblick auf die Durchführung der Ökobilanz unter Beteiligung verschiedener Akteure von Bedeutung. Außerdem muß dafür gesorgt werden, daß die Diskussion bzw. die Bewertung der Produkt-Ökobilanz auf bestmöglichem Sachstand verläuft (Enquete-Kommission 1994, S. 539).


Alle Berechnungen sind mit Mathematikprogramm Matlab (1996) durchgeführt worden. Die Berechnungen der Ergebnisse erfolgen in mehreren Schritten. Diese werden jeweils knapp dokumentiert. Bei der Wahl der Abkürzungen wurde versucht, 'sprechende' Kurzformen zu wählen.


9.4.1 Euklidische Normierung

In Abb. 9.5 sind die Ergebnisse der euklidischen Normierung wiedergegeben, die auf der Basis von Tabelle 6.2 nach Formel 2 (Kapitel 6.2.3.1) berechnet worden sind. Hierbei entspricht der Maximalwert je Wirkungskategorie nicht dem Zahlenwert eins.

0.8

o.e

0.7

0.8 .ReI~_

0,5 .~

o SIahIgohIuoe

0._ C '

0.3

02

0.1

0.0 i ~ I A t j I ! J

9

I ~ ...

Abb. 9.5. Euklidisch nonnierte Wirkungskategorien der untersuchten Gehäusevarianten

9.4.2 Linear normierte Zahlenwerte mit Bezug zu jährlichen, globalen Emissionen

Im folgenden werden die normierten Zahlenwerte der untersuchten Produktalternativen mit Bezug zu jährlichen, globalen Emissionen wiedergegeben:

282 Anhang

Tabelle 9.16. Zahlenwerte der linear normierten, produktbezogenen Emissionen in Bezug zu jährlichen, globalen Emissionen

Treibhaus- Überdün- Versaue- Photooxi- Human- PE-Ver-effekt gung rung dation toxizität brauch

Referenzgehäuse 0.250 0.179 0.753 0.031 0.779 1.000 AirMould- 0.197 0.152 0.641 0.016 0.663 0.442 Gehäuse Stahlgehäuse 0.973 0.056 0.448 0.188 0.538 0.827

Mischgehäuse 0.715 0.085 0.4350 0.110 0.480 0.411

9.4.3 Berechnung aller Gewichtungsmöglichkeiten

Die Berechnung aller Gewichtungsmöglichkeiten erfolgt mittels Matlab (1996). Die gewählte Schrittweite entspricht Intervallen von 10 % fiir jede Wirkungskategorie. Sie liefert als Ergebnis eine Matrix mit 6 Spalten und 3003 Zeilen. Eine höhere Genauigkeit mit einer Schrittweite von 1 % ist ebenfalls untersucht worden. Dies führte jedoch nicht zu qualitativ unterschiedlichen Ergebnissen. 1O Das Ergebnis dieses Programmes ist die Matrix 'weights'.

10

Berechnung des Gewichtungssets:

r=O; steps=10; w=100/steps; for i=O:steps

for j=O:steps-i for k=O:steps-i-j

for m=O:steps-i-j-k for n=O:steps-i-j-k-m

end end

end end

end

r=r+1 ; weights(r,1 )=w*i; weights(r,2)=w*j; weights(r,3)=w*k; weights(r,4 )=w*m; weights(r,5)=w*n; weights(r,6)=w*(steps-i-j-k-m-n);

Außerdem war es mit der verfügbaren Rechnerkonfiguration nicht möglich, das komplette Gewichtungsset mit einer Schrittweite von I % durchzurechnen. Deshalb wurde die Schrittweite von 10 % weiterverfolgt.

% Ausgabe weights = 000 000 000 000 000

o 0 100 o 10 90 o 20 80 o 30 70 o 40 60

90 0 0 0 10 0 90 0 0 10 0 0 90 0 10 0 0 0 90 10 0 0 0 0 100 0 0 0 0 0


Die einzelnen Spalten von 'weights' stehen fur die jeweiligen Wirkungskategorien analog Tabelle 6.5.

9.4.4 Berechnung der möglichen Ergebniswerte sowie Visualisierung aller gewichteten Alternativen bei linearer

Die normierten Daten aus 9.4.2 mit dem Namen Glokat werden multiplikativ mit allen Gewichtungskombinationen (s. Kap. 9.4.3) verknüpft. Danach werden die berechneten Daten in ein Diagramm überfuhrt. Die Berechnung des Diagramms erfolgt anhand der Befehlsverknüpfungen:

Glokat = 0.2500 0.1790 0.7530 0.0310 0.1970 0.1520 0.6410 0.0160 0.9730 0.0560 0.4480 0.1880 0.7150 0.0850 0.4350 0.1100

weights wie üblich Allweights = (weights*Glokat')/100 imagesc(Allweights) colormap Uet) colorbar

0.7790 1.0000 0.6630 0.4420 0.5380 0.8270 0.4800 0.4110

284 Anhang

9.4.5 Umweltindikatorensystem der OECD

Es wird in der folgenden Tabelle das Umweltindikatorensystem der OECD wiedergegeben:

Tabelle 9.17. Umweltindikatorensystem der OECD (1993, S. 15)

Indikatoren Umweltbelastungen I Referenzgrößen

Klimaänderung CO2-Emissionen

Ozonschichtzerstörung Verbrauch von FCKW

Eutrophierung Verbrauch von Mineraldüngern

Versauerung Emissionen von SO" NOx

Verschmutzung Volumen Sonderabfall

Städtische Umweltqualität Artenvielfalt, Vielfalt von Landschaften / Öko-systemen Abfall Menge städtischen Abfalls, ra

dioaktiver Abfall, Industrieabfall

Wasserressourcen

Forstressourcen

Fischbestände Bodenzerstörung

Nutzung der Ressourcen, Nutzungsintensität Nutzung der Ressourcen, Nutzungsintensität Fischfang Änderung der Landnutzung

Umweltzustand

Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre Konzentration von 9zonzerstörenden Substanzen in der Atmosphäre Konzentration von Schadstoffen in ausgewählten Flüssen Konzentration im sauren Niederschlag (pR-Wert, SO/" N03")

Konzentration von Schwermetallen in ausgewählten Flüssen Konzentration von S02' NOx. Partikel in ausgewählten Städten Anzahl bedrohter oder ausgestorbener Spezies in Bezug zu bekannten Spezies nicht anwendbar

9.4.6 Schutz- und Gestaltungsziele, Bewertungskriterien und Indikatoren I Parameter der Enquete-Kommission

Die wesentlichen Aspekte der Schutz- und Gestaltungsziele, der Bewertungskriterien, der IndikatorenlParameter sowie der Bewertung nach der Enquete-Kommission sind im folgenden noch einmal aufgeführt:


Tabelle 9.18. Ökologische Schutz- und Gestaltungsziele und daraus ableitbare Bewertungskriterien und Indikatoren (Enquete-Kommission 1993, S. 448-449)

2. Schutz und Gestal- 3. Bewertungskri- 4. Indikatoren I Parameter 5. Bewertung

tungsziele terien 4.1. stofflich 4.2. systemar Vergleich mit

Gesundheit des Menschen

Public Health Allergie, Krebshäufig· akute / chronische Toxizität, mittlere Lebenser- internationalem Individuelle Gesundheit keit, Krankheitsfall, Immuntoxizität: Mutagenität, wartung, Sterblich- Standard (WHO)

Tod Kanzerogenität, Teratogenität keit (Krebs I Herz- normaler Lebenser-Kreislauf) wartung

Struktur von Ökosystemen

Abiotisch

Integrität der Atmos- Luftverschmutzung I Kohlenwasserstoff / NO,- Ozonkonzentration, Ozon-Grenzwert,

phäre I Luft Photosmog, Ozonloch Konzentration,ODP-Wert OzonabbaulJahr natürlicher Ozon-

konzentration Integrität des Wassers Eutrophierung, Nitri- Eutrophierungspotential, Ni- Trinkwasserbelast- criticalload, Trink-

fikation tratkonzentration, Versau- ung wasser-Grenzwert

Integrität des Bodens Versauerung, Schwer- erungspotential, Schwerme- pH-Gradiem, Ero- (EU) metallbelastung, Bo- tallkonzentration sion, Versiegelung criticalload Grenz-denabnutzung wert

Biotisch Artenvielfalt I Genpool Artenverlust / Reduk- artenspezifische Ökotoxizität Abnahme der DNA- natürliche Breite

tion der genetischen LDso Varianz

Diversität

Ökosystemstabilität Störung des ökolo- aquatische Öko toxizität LCso aquatische Ökotoxizi- PECINEC-Verhältnis Wasser gisehen Gleichge- PEC-Wert tät: Artenverschie- natürlichem standort-

wichts bung, Populations- bezogenem Besatz dynamik

Ökosystemstabilität Störung des ökolo- terrestrische Ökotoxizität: terrestrische Öko- PECINEC-Verhältnis Boden gisehen Gleichge- PEC-Wert toxizität: veränderte natürlicher standort-

wichts Mikrobenpopulation, bezogener Mikro-Ökosystemstabilität veränderte Wachs- regionaler Artenver- benpopulation naÜTli-Pflanzenreich tumgszonen lust cher Vergetation Funktionen von Ökosystemen

Abiotisch Treibhauseffekt GWP-Wert Temperaturanstieg I ökOlogisch verträg-Klimastabilität Jahr liehe Anstiegsrate Biotisch Nachhaltige (Produk- Fischsterben LD,o reduzierter Fischbe- natürlicher Besatz tions)funktion Wasser satz Nachhaltige (produk- Ertragsreduktion Hektar-Ertrag / Jahr normalem Ertrag tions )funktion Boden Nachhaltiger Pflanzen- Waldsterben Schadgaskonzentration (S02, Kronenlichtverlich- gesundem Baum-wuchs NO" 03) tung; Nadelholzver- bestand, normalem

lust, Nutzholzertrag Ertrag Erholungsfunktion, 'Natur'-Verlust Landschaft

Weitere Funktionen

Geruch, Lärm Ressourcenschonung Persistenz Irreversibilität

286 Anhang

9.4.7 National Environmental Policy Plan

In Tabelle 9.19 wird eine Auswahl von relevanten Emissionen im Jahre 1990, ursprüngliche Zielvorgaben sowie aktualisierte Vorgaben aus NEPP 2 rur das Jahr 2000 und 2010 aufgeführt.

Tabelle 9.19. Relevante Emissionen im Jahre 1990, ursprünglich angestrebte Emissionsreduk-tionen und aktualisierte Emissionsvorgaben rur die Niederlande (NEPP 1994, S. 16 ff.)

Unit 1990 Objective Objective NEPP2 NEPP2 2000 2010 2000 2010

CO2 emissions 109 kg 184 173-177 177 Usage of CFCs 106 kg 7,7 0 0 NH3 emissions 106 kg 216 82 25-50 86 70 NO. emissions 106 kg 576 238-243 60-120 366 227 S02 emissions 106 kg 207 75-90 50-100 92 75 Acid deposition Acid 4500 < 2400 1230 2600 2000

eq ./hectare P discharged to 106 kg 25 8 3-8 15 14 surface water N discharged to 106 kg 258 75 25-75 160 125 surface water Priority substances Index 80 <40 50 VOC emissions 106 kg 459 193 117 255 230 Waste 109 kg 22,5 14,5 14 14 14 Noise nuisance % serious an- 20 19 0 15 11

noyed Groundwater de- depleted land 100 75 80 67 pletion area index Environmental %ofGNP 2,0 3,1 2,7 costs

9.4.8 Operationalisierung von Wirkungskategorien durch Gesetze und Konventionen

Ausgehend von den Wirkungskategorien einer Produkt-Ökobilanz werden die jeweils relevanten Aspekte in Beziehung zu (inter)nationalen Gesetzen sowie Konventionen gesetzt. Tabelle 9.20 gibt eine Übersicht über diese Beziehungen.


Tabelle 9.20. Operationalisierung von Wirkungskategorien durch (inter)nationale Gesetze oder Konventionen nach Volkwein u. Klöpffer (1996, S.38)

Impact cate- Aspect Internationallaws or conventions go ries, energy and waste

All impact ca- Human right to life Universal Dec1aration ofHuman Rights 12/10/48; tegories Convention for Protection ofHuman Rights and

Fundamental Freedoms 11/4/50; International Convenant on Civil and Political Rights 12/16/66; American Convention on Human Rights 11/22/69; African Charter on Human and Peoples Rights 6/27/82

Human right to enjoy of the hig- International Convenant on Economic, Social and hest attainable standard of physi- Cultural rights 12/19/66 cal and mental health Right to healty and productive life Rio Dec1aration 1992 in harrnony with nature Right to healty environment Additional Protocol of the American Convention

on Human Rights in the Area ofEconomic, Social and Cultural Rights 11/17/88 artic1e 11 (OAS 1992)

Precautionary principle Agenda 21; Convention on Biological Deversity 1992; Convention on Climate Change 1992; Rio Dec1aration 1992; Statement ofForest Principles 1992

Resource de- Priority renewable resources Agenda 21: No 4.18; Copenhagen Dec1aration of pletion Action: No. 31 i, 50j Resources Management systems Agenda 21: No 8.5d, 12.18

Combating land degradation Agenda 21: No 12.17, 12.27, 12.36 Clean drinking water Convention on the Rights ofthe child 11/20/89;

Copenhagen Dec1aration of Action: No. 361 Water Resour Sewage treatment facilities Agenda 21: No 17.27; 18.40 ces inc1uding Avoidance ofharrnful substances Agenda 21: No 17.28; 18.40; 18.59; 19.49 the marine environment Eradication ofwater-induced di- Agenda 21: No 18.39

seases Land use Planning ofland use Agenda 21: No 14.36; Copenhagen Dec1aration of

Action: No 32g Global war- Stabilization of the concentrations Convention of Climate Change 1992 ming of the green house gases Ozone Deple- Reduction of the total chlorine Montreal Protocol on Substances that Deplete the tion loading ofthe atmosphere Ozone Layer 1987 (Ozon Secretariat 1993); Agen-

da 21: No 9.22-9.24 Acidification Strategies aiming at the reduction Agenda 21: No 9.25-9.27

ofthe emissions causing the aci-dification of water bodies

Nutrification Control over anthropogenic inputs Agenda 21: No 17.28; 18.59 of nitrogen and phosphorus

288 Anhang

Impact cate- Aspect Internationallaws or conventions gories, energy and waste

Photochemical Reduction of tropospheric ozone Agenda 21: No 7.47-7.52 oxidant for- and carbon monoxide concentrati-mation on by use of renewable sources of

energy and by efficient urban transport systems

Waste Priority: Avoidance ofwaste; re- Agenda 21: No 4.19 cycling Prohibition: Disposal of radio- No 22.5 active wastes near the marine en-vironment

Human toxici- Human Rights: Private and farnily European Court ofHuman Rights Judgement ty and eco- life; inhibition of torture or inhu- 41/1993/436/515 toxicity man treatment

Phasing out of toxic chemieals Agenda 21: No 19.49; 20.13 Ecotoxicity Eliminating the emissions of or- Agenda 21: No 17.28

ganohalogen compounds that threaten to accumulate Prohibition of organotin com- Agenda 21: No 17.28

! pounds Nuisances No specific environmental goals Agenda 21: No 6.41 (noise, smell) Safety and Safe and healthy working conditi- International Convenant on Economic, Social and hygiene at ons Cultural Rights 12/16/66 work

Safety and hygiene at work Additional Protocol to the American Convention on Human Rights in the Area ofEconomic, Social and Cultural Rights 11/17/88, artic1e 7

Preventive strategies Agenda 21: No 6.41L Waste heat and No specific environmental goals Agenda 21: No 6.41 radiation Biological di- Preservation of biological diversi- Convention on Biological Diversity 1992 versity ty, sustainable use Energy Priority: Renewable energy Agenda 21: No. 4.18; 7.47-7.51; 9.18; 12.17;

Copenhagen Dec1aration and Programme of Action No 50j

9.4.9 Übersicht über partizipative Bewertungsmethoden

Übersicht über Bewertungsmethoden unter Berücksichtigung von mehreren Personen nach Lindeyer (1996):


Tabelle 9.21. Verschiedene Bewertungsmethoden von Umweltproblemen nach Lindeyer (1996, S.6-7)

Weighting method Organisation, Refe- Equivalency principle indication renz

Iso-preference ap- CML (NL), Heijungs, Equal panel preferences for elasticities in proach 1994 relative impact scenarios Panel questionaire IV AM ER UvA (NL), Equal societal group panel scores on impact

Kortrnan et al., 1994 categories Questionaire Waseda University (J), Equal industry/science panel scores on im-

Nagata et al. 1995 I pact categories

Argumentative eva- UBA, Schmitz et al. Societal group consensus on the interpreta-luation 1994 tion ofproduct systems comparison, with

input from normalization, environmental problem weights by a political panel and a sensi ti vi ty analysis

Iso-utility functions TNO STB (NL), Tukker Equal panel scores on relative (negative) 1994 utilities of actual impact scores

Expert panel priori- C.A.U. (D), Volkwein et Equal interpretation ofproduct systems com-tization al. 1996 parison, using a qualitative valuation of ex-

pert panel scores on the criteria sc ale of ef-fect, irreversibility, harzard and normalizati-on

Structured dialog PI DTU (DK), Weidema Panel agreement on weights based on argu-1994 mentation

Delphi technique Landbank (GB), Wilson Equal expert panel scores on actual impacts & Jones, 1994

9.4.10 Befragungsunterlagen der ersten Umfragerunde

Im folgenden werden die Umfrageunterlagen wiedergegeben, die neben einem Anschreiben im Januar 1997 an die Befragten versendet worden sind:

Gewichtung von Wirkungskategorien

Im Rahmen meiner Promotionsarbeit befasse ich mich mit der Bewertungsproblematik von Produkt-Ökobilanzen unter Partizipation von Akteuren. Dabei untersuche ich die Eignung verschiedener entscheidungstheoretischer Verfahren, die als Entscheidungshilfe bei der Bilanzbewertung eingesetzt werden können. Diese theoretische Analyse möchte ich anhand eines Fallbeispiels spezifizieren. Hierzu befrage ich alle Teilnehmer der 2. Werkstatt, die am 11.08.1996 vom IZT in Berlin veranstaltet worden ist, und zusätzlich Experten aus dem Bereich der Umweltwissenschaften am Centre ofEnvironmental Science (CML) in Leiden (Niederlande).

Als Beispiel habe ich verschiedene Gehäusevarianten aus dem Forschungsprojekt "Grundlagen der Ökobilanzierung von komplexen Produkten am Beispiel von Farbfernsehgeräten" gewählt. Es handelt sich dabei um die vier Gehäusevarianten (IZT 1995, S. 2, 15; Behrendt et al. 1997, S. 151-166):

290 Anhang

I. Referenzgehäuse (Frontblende aus HIPS, Rückwand Noryl mit flammhemmenden Substan-

zen),

2. AirMould-Gehäuse (Gehäuse aus flamrnhemmerfreien Kunststoffen),

3. Stahlgehäuse und

4. Mischgehäuse (Aluminium, Stahl und Holz).

Für diese Gehäusevarianten wurden die Emissionen über den gesamten Lebenszyklus erfaßt bzw. berechnet. Sechs Wirkungsbereiche wurden dabei betrachtet: Treibhauseffekt, Überdüngung, Versauerung, Photooxidantienbildung, Humantoxizität und Primärenergieverbrauch.

Aufgabe des befragten Akteurs

Ihre Aufgabe besteht nun darin, die Bedeutung der genannten sechs Wirkungskategorien unabhängig von den Untersuchungsergebnissen der vier Gehäusevarianten zu bestimmen. Dabei handelt es sich um einen sehr subjektiven Vorgang, der in hohem Maße von Ihrer persönlichen Einschätzung der jeweiligen Umweltproblematik abhängt.

Da ich im Rahmen meiner Arbeit auch verschiedene rechnerische Verfahren vergleiche, bitte ich Sie in Summe einhundert Prozentpunkte so auf die sechs Wirkungskategorien zu verteilen, daß die jeweilige Prozentangabe Ihrer Einschätzung des Problembereiches entspricht. Je größer die Bedeutung, desto höher muß die Prozentangabe sein.

Annäherung an eine produktunabhängige Bewertung von Wirkungs kategorien

Um Ihnen die Gewichtung der Wirkungskategorien zu verdeutlichen, stelle ich Ihnen knapp eine Möglichkeit der Annäherung an eine Gewichtung dar, die ich aus der Fachliteratur abgeleitet habe.

Um generell eine konsensorientierte Bewertung von Wirkungskategorien bzw. Umweltproblemen durchzuführen, ist es notwendig, gesellschaftlich akzeptierte sowie ökologische Grundwerte zu identifizieren. Diese Grundwerte können dann als Basis für ökologische Zielsetzungen dienen. In einem dritten Schritt werden Wirkungskategorien diesen Zielsetzungen zugeordnet und gewichtet.

Ökologische Grundwerte

Die Enquete-Kommission hat zur Operationalisierung der ökologischen Grundwerte ein ökologisch orientiertes Leitbild entworfen, welches mit Hilfe von Grundregeln realisiert werden soll. Sie nennt vier Regeln, die für eine ökologisch verträgliche Nutzung der Natur durch den Menschen notwendig sind:

I. "Die Abbaurate emeuerbarer Ressourcen soll ihre Regenerationsrate nicht überschreiten.

Dies entspricht der Forderung nach Aufrechterhaltung der ökologischen Leistungsfähigkeit,

d. h. (mindestens) nach Erhaltung des von den Funktionen her definierten ökologischen

Realkapitals." (Enquete-Kommission 1994, S. 45)

2. Nicht-emeuerbare Ressourcen sollen nur in dem Umfang genutzt werden, in dem ein phy

sisch und funktionell gleichwertiger Ersatz in Form von emeuerbarer Ressourcen oder höhe

rer Produktivität der emeuerbaren sowie der nicht-emeuerbaren Ressourcen geschaffen

wird." (Enquete-Kommission 1994, S. 47)

3. Stoffeinträge in die Umwelt sollen sich an der Belastbarkeit der Umweltmedien orientieren,

wobei alle Funktionen zu berücksichtigen sind, nicht zuletzt auch 'stille' und

'empfindlichere' Regelungsfunktionen." (Enquete-Kommission 1994, S. 51)


4. Das Zeitmaß antropogener Einträge bzw. Eingriffe in die Umwelt muß im ausgewogenen

Verhältnis zum Zeitmaß der flir das Reaktionsvermögen der Umwelt relevanten natürlichen

Prozesse stehen." (Enquete-Kommission 1994, S. 53)

Zielsetzungen und zugehörige Wirkungskategorien

Aus den weiterflihrenden Vorschlägen der Enquete-Kommission (1994, S. 448-449) und des Centre of Environmental Science (Huppes 1996) werden drei ökologische Zielsetzungen abgeleitet:

- Gesundheit des Menschen,

- Struktur von Ökosystemen und .. 1I

- Funktionen von Okosystemen.

In Verbindung mit dem betrachteten Fallbeispiel werden nun die sechs Wirkungskategorien den Zielsetzungen zugeordnet. Die Humantoxizität gehört zu der Zielsetzung 'Gesundheit des Menschen', während nach der Enquete-Kommission die Wirkungskategorien Überdüngung, Versauerung, Photooxidantienbildung die 'Struktur von Ökosystemen' und der Treibhauseffekt die 'Funktionen von Ökosystemen' beeinträchtigen. Zählt man zu den 'Funktionen von Ökosystemen' auch die Bereitstellung von Ressourcen (u. a. Energieträger), so kann der Primärenergieverbrauch dieser Zielsetzung ebenfalls zugeordnet werden (Enquete-Kommission 1994, S. 448-449). In Tabelle 9.22 wird die von mir gewählte Operationalisierung von ökologischen Grundregeln, über Zielsetzungen zu relevanten Wirkungskategorien flir dieses Fallbeispiel dargestellt.

Tabelle 9.22. Vorschlag zur Operationalisierung von ökologischen Grundregeln, Zielsetzungen und relevanten Wirkungskategorien

Ökologische Grundregeln Zielsetzungen Wirkungskategorien

Gesundheit des Menschen Humantoxizität 1. Nutzung emeuerbarer Ressourcen 2. Nutzung nicht-emeuer- Struktur von Ökosystemen Überdüngung, Versauerung, barer Ressourcen Photooxidantienbildung 3. Inanspruchnahme der Aufnahmekapazität der Umwelt 4. Beachtung der Zeitmaße: Funktionen von Ökosystemen Treibhauseffekt, Primärenergie-

verbrauch

11 Die ökologischen Zielsetzungen können in Abhängigkeit des gewünschten Detaillierungsgra-des beinahe beliebig untergliedert werden. So unterteilt die Enquete-Kommission die Struktur und Funktionen von Ökosystemen in abiotische und biotische Bereiche, die wiederum in zahlreiche Unterpunkte aufgeteilt sind (Enquete-Kommission 1994, S. 448-449).

292 Anhang

Beschreibung der Wirkungskategorien

Die relevanten Wirkungskategorien werden im folgenden hinsichtlich ihrem ökologischen Gefahrdungspotential, der Reversibilitätllrreversibilität, der geographischen Bedeutung (global, regional, lokal) und dem Verhältnis der Ist- bzw. Vorbelastung zu Umweltzielen beschrieben.

Die kurze Darstellung der Wirkungskategorien ist der Publikation "Ökobilanzen flir Getränkeverpackungen" des Umweltbundesamtes (Umweltbundesamt 1995a) entnommen.

Humantoxizität

Die potentiell humantoxikologische Bedeutung erfolgt anhand von Einzelstoffen. Hierzu zählen:

- Kohlenmonoxid

- Schwefeldioxid (einschließlich SOx)

- Staub (einschließlich Dieselruß): Eine Vielzahl humantoxikologisch relevanter Schadstoffe

werden an Staubpartikel absorbiert.

- Reduzierte Schwefelverbindungen (TRS): Diese stellen lokale, überwiegend über den Ge

ruch erfolgende Beeinträchtigung dar.

- Blei: Die toxische Potenz wird aufgrund der Akkumulierbarkeit in menschlichen Organis

men um ein Vielfaches erhöht.

- Cadmium: Entspricht hinsichtlich der Akkumulierbarkeit dem Blei, ist aber zusätzlich kan

zerogen (Umweltbundesamt 1995a, S. A33-34).

Alle toxikologischen Einzelemissionen werden unter der Wirkungskategorien 'Humantoxizität' zusammengefaßt.

Überdüngung

- "In stehenden Gewässern sowie in den Unterläufen von Flüssen sind in ganz Deutschland

Eutrophierungserscheinungen zu beobachten. Die Ziel vorgaben flir Nährstoffe werden zur

Zeit beim Nitrat an etwa 30 %, beim Ammonium an etwa 70 % und beim Phosphor an etwa

60 % ausgewählter Fließgewässermeßstellen überschritten (Umweltbundesamt 1993/4).

- Phosphorbelastung der Oberflächengewässer ist seit 1975 um 50 % zurückgegangen (Um

weltbundesamt 1990/1, S. 366).

- Der Eutrophierungsprozeß hält auch - trotz Reduktion der Phosphor- und Stickstoffein

leitungen - sowohl in der Nordsee als auch in der Ostsee weiter an (Umweltbundesamt

1992, S. 342, 344; Umweltbundesamt 1995a, S. A36)."

Versauerung

- "Die Schwefeldioxidemissionen in den alten Ländern sind in den letzten zehn Jahren auf ein

Drittel verringert worden (in Westdeutschland von 3.000 kt S02 (1982) auf 1.000 kt S02

(1991) und in Ostdeutschland von 5.300 kt (1989) auf 3.500 kt (1991) (Umweltbundesamt

1993/4)).

- Ende der 80er Jahre waren leichte bis mittlere Abnahmen der Schwefelkonzentration in den

Niederschlägen und eine deutliche Zunahme der Nitratkonzentration zu verzeichnen (BMU

1993a, S. 291-294).


- Die bisher nur in eher geringem Umfange reduzierten NO,-Emissionen sind wegen ihres

Versauerungsbeitrags von nur etwa 30 % deutlich geringer als die S02-Emissionen zu be

werten.

- Durch bereits eingeleitete Maßnahmen sind bereits in naher Zukunft weitere Reduzierungen

von S02 und auch von NO, zu erwarten." (Umweltbundesamt, S. A36)

Photooxidantienbildung

- "Die Photooxidantienbildung ist sowohl hinsichtlich der Gesundheitsbelastung als auch

ökotoxologisch ("neuartige Waldschäden") von Bedeutung.

- Im Unterschied zu den Vorsorgezielsetzungen bei der Versauerung und Eutrophierung ha

ben bei der Photooxidantienbildung auch akut bedeutsame Schutzaufgaben ("Sommer

Smog") eine Bedeutung.

- Erst europaweite Emissionsminderungen von 75 % für VOC-Emissionen (und NO,) führen

zu eindeutigen Minderungen der Ozonkonzentrationen (BMU 1993b, S. 486-487) ....

- Die Bildung der Photooxidantien ist als vergleichsweise reversibel einzustufen." (Umwelt

bundesamt 1995a, S. A35)

Treibhauseffekt

- "In der Bundesrepublik Deutschland besteht ein breiter gesellschaftlicher Konsens über die

Notwendigkeit einer Verringerung der globalen und vor allem nationalen Kohlendioxide

missionen (25-30 % im Jahre 2005 - bezogen auf das Emissionsvolumen des Jahres 1987).

- Nationale und weltweite Messungen belegen nach wie vor einen weiter fortschreitenden

Anstieg des CO2- und Methan-Konzentrationen in der Atmosphäre.

- Die mit dem Treibhauseffekt verbunden ökologischen Folgewirkungen für Menschen und

Tiere, Klima, Landschaft und Naturhaushalt haben ein vergleichsweise sehr großes ökologi

sches Gefahrdungspotential, sind global und praktisch irreversibel.

- Im Vergleich zu Maßnahmen zum Schutz der Ozonschicht (FCKW-Emissionen) oder zur

Verringerung der Versauerung (S02- und NO,-Emissionen) betreffen Maßnahmen zur Ver

ringerung des Treibhauseffektes praktisch das gesamte Wirtschaftsleben und sind in ihren

Auswirkungen allgegenwärtig." (Umweltbundesamt 1995a, S. A33)

Primärenergieverbrauch

"Trotz des in den letzten Jahren erzielten Wirtschaftswachstums stagniert der Primär-12

energieverbrauch oder ist sogar bei einzelnen Energieträgern rückläufig ; allerdings haben

die verstärkten Anstrengungen zur Energieeinsparung noch keiner wesentlichen Verringe

rung des Primärenergieverbrauchs geführt.

- Die prognostizierte Reichweite der wirtschaftlich nutzbaren fossilen Energieträger (in Jah

ren) ist nach den seit 1972 ständig aktualisierten Abschätzungen trotz anhaltend hohen Ver

brauchs weltweit nicht rückläufig (Bundesanstalt für Geowissenschaften 1989).

12 Aktuellen Daten zufolge Mineralöl und Naturgas leicht steigend, Steinkohle leicht zurückge-hend, Braunkohle stark zurückgehend (Umweltbundesamt 1993/4).

294 Anhang

- Da fossile Energieressourcen dennoch endlich sind, ist ihre intensive Nutzung mit dem

Prinzip der Nachhaltigkeit nicht vereinbar zumal hierdurch auch die Entwicklungs

perspektive zukünftiger Generationen beschnitten werden." (Umweltbundesamt 1995a, S.

A32/3)

Gewichtung der Wirkungskategorien

Bitte gewichten Sie nun die Wirkungskategorien auf der Grundlage Ihres Wissens und der gegebenen Informationen. Durch die Vergabe von Prozentpunkten drücken Sie die Bedeutung der Wirkungskategorien bzw. der Umweltproblemfelder aus. Die Gewichtung soll den genannten ökologischen Grundregeln und Zielsetzungen (aus Tabelle 9.22) gerecht werden.

Bei den verschiedenen Wirkungskategorien kommt es teilweise zu inhaltlichen Überschneidungen. So leistet beispielsweise der Primärenergieverbrauch einen bedeutsamen Betrag zum Treibhauseffekt. Diese zweifache Berücksichtigung läßt sich beim momentanen Stand der Forschung leider nicht vermeiden.

In Summe müssen einhundert Prozent vergeben werden. Bitte geben Sie nur ganzzahlige Werte an.

Wirkungskategorien Gewichtung [%)

Humantoxizität

Überdüngung

Versauerung

Photooxidantienbildung

Treibhauseffekt

Primärenergieverbrauch

Summe

9.4.11 Umfrageergebnisse

Im Rahmen der Umfrage wurden die Fragebögen an dreizehn Personen versendet. Zehn Befragte haben geantwortet, wobei eine Person keine Gewichtung sondern eine qualitative Bewertung durchgeftihrt hat. In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse aufgeftihrt:


Tabelle 9.23. Abschließende Umfrageergebnisse in [%]

Human- Überdün- Versaue- Photooxi- Treib- PE-Ver- Summe toxizität gung rung dation haus- brauch

effekt

Person I 25 5 5 10 40 15 100 Person 2 10 20 10 10 30 20 100

Person 3 20 12 13 15 20 20 100

Person 4 20 10 15 10 30 15 100

Person 5 35 10 10 15 15 15 100

Person 6 10 10 10 10 30 30 100

Person 7 20 10 15 15 20 20 100

Person 8 30 10 10 20 20 10 100

Person 9 20 10 10 20 15 25 100

9.4.12 Berechnung der TOPSIS-Methode

Im folgenden wird die vollständige Durchführung der TOPSIS-Methode wiedergegeben. Die Grundlage dieser Anwendung bilden die normierten Zahlenwerte aus Kap. 6.2.5 und die ermittelte durchschnittliche Gewichtung aus Kap. 6.4.2.

Tabelle 9.24. Schritt 2: Berechnung gewichteter normalisierter Werte

Treibhaus- Überdün- Versaue- Photooxi- Human- PE-effekt gung rung dation toxizität Verbrauch

PI 0,0611 0,0192 0,0820 0,0044 0,1645 0,1889 P2 0,0482 0,0164 0,0698 0,0022 0,1401 0,0836

P3 0,2378 0,0060 0,0488 0,0261 0,1135 0,1561

P4 0,1749 0,0091 0,0473 0,0152 0,1013 0,0776

Pi Referenzgehäuse, P2 AirMould-Gehäuse, P3 Stahlgehäuse, P4 Mischgehäuse

Schritt 3: Bestimmung der positiv-idealen Lösung und der negativ-idealen Lösung

A' = {0,0482;0,0060;0,04 73;0,0022;0,1 013;0,0776}

A- = {0,2378;0,0192;0,0820;0,0261;0,1645;0,1889}

296 Anhang

Tabelle 9.25. Schritt 4: Berechnung der Abstände der Alternativen zur positiv- und negatividealen Lösung

Abstand der Alternative zur po- Abstand der Alternative zur negativ sitiv Ideallösung Ideallösung

PI 0,1339 0,1781 P2 0,0464 0,2199

P3 0,2070 0,0704

P4 0,1274 0,1475

PI Referenzgehäuse, P2 AirMould-Gehäuse, P3 Stahlgehäuse, P4 Mischgehäuse

Tabelle 9.26. Schritt 5 und 6: Berechnung der Ähnlichkeit zur positiv-idealen Lösung sowie Bildung einer Rangordnung

Abstand der Alternativen zur Rang positiv Ideallösung

PI 0,5708 2 P2 0,8258 I

P3 0,2538 4

P4 0,5365 3

P 1 Referenzgehäuse, P2 AirMould-Gehäuse, P3 Stahlgehäuse, P4 Mischgehäuse

9.4.13 Lazy Decision Making Methode

Im folgenden wird die Berechnung der Lazy Decision Making Methode entsprechend der Vorgehensweise und der Formeln in Kap. 6.5.1.1 beispielhaft an der Produktaltemative 1 (Referenzgehäuse) beschrieben. Die Ergebnisse aller untersuchten Alternative werden abschließend aufgefiihrt. Die Berechnungen sind mit Matlab (1996) durchgeführt worden. Hierzu sind mehrere Teilschritte notwendig:

Schritt 1,' Zunächst wird die Matrix erstellt und benannt, die die normierten Daten mit globalem Bezug beinhaltet (s. dazu Tabelle 9.16). In den Spalten der Matrix Glokat sind die betrachteten Wirkungskategorien Treibhauseffekt, Überdüngung, Versauerung, Bildung von Photooxidantien, Humantoxizität und Primärenergieverbrauch aufgefiihrt. Die Zeilen geben die untersuchten Gehäusevari-


anten (Referenzgehäuse (PI), AirMould-Gehäuse (P2), Stahlgehäuse (P3) und Mischgehäuse (P4)) an:

Glokat = 0.2500 0.1790 0.7530 0.0310 0.7790 1.0000 0.1970 0.1520 0.6410 0.0160 0.6630 0.4420 0.9730 0.0560 0.4480 0.1880 0.5380 0.8270 0.7150 0.0850 0.4350 0.1100 0.4800 0.4110

Schritt 2: In diesem Schritt werden alle berechneten Gewichtungssets (Matrixname weights, s. Kap. 9.4.3) mit der Matrix Glokat multiplikativ verknüpft. Für den Namen der resultierenden Matrix wurde Allweights gewählt. Damit Allweights das gleiche Format hat wie weights muß die Verknüpfung mit der transformierten Matrix von Glokat erfolgen.

Es werden hier nur die ersten und letzten zehn gewichtete Ergebniszeilen wiedergegeben.

Die Matrix ist wie folgt zu interpretieren: Der Zahlenwert Allweights (1, 1) II (hier: 1,0) stellt die Verknüpfung des ersten Gewichtungssets wl = [0, 0, 0, 0, 0, 100] mit der ersten Zeile von Glokat dar, d. h. die Multiplikation der Wirkungsbilanzdaten der ersten Produktalternative (Referenzgehäuse ) mit dem ersten Gewichtungsset. Allweights (1, 2) gibt die Verknüpfung von wl mit Produktvariante 2 (AirMould-Gehäuse) an usw .. Dies wird für alle Gewichtungssets durchgeführt.

Allweights=weights*Glokat' Allweights = 1.0000 0.4420 0.8270 0.4110 0.9779 0.4641 0.7981 0.4179 0.9558 0.4862 0.7692 0.4248 0.9337 0.5083 0.7403 0.4317 0.9116 0.5304 0.7114 0.4386 0.8895 0.5525 0.6825 0.4455 0.8674 0.5746 0.6536 0.4524 0.8453 0.5967 0.6247 0.4593 0.8232 0.6188 0.5958 0.4662

0.2932 0.2369 0.8288 0.6240 0.2358 0.1880 0.7896 0.5890 0.3250 0.2215 0.9584 0.6846 0.3029 0.2436 0.9295 0.6915 0.2281 0.1789 0.8945 0.6545 0.3003 0.2414 0.9205 0.6870 0.2429 0.1925 0.8813 0.6520 0.2500 0.1970 0.9730 0.7150

13. Es gilt folgende Schreibweise: Matrixname (i, j) gibt den Wert in der Zeile i und der Spalte j an.

298 Anhang

Schritt 3: Für jede Alternative wird die Matrix nun in aufsteigender Reihenfolge sortiert. Diese Neuordnung erfolgt in zwei Schritten. Anhand der Produktalternative 1 (Spalte 1) wird dies beispielhaft beschrieben.

Der Vektor I gibt dabei in aufsteigender Reihenfolge die Zeilennummer an, die den minimalen Ergebniswert der Alternative 1 liefert. So steht in Zeile 66 von Allweights der kleinste Wert der Produktvariante 1 und der zweitkleinste in Zeile 341 usw ..

an:

[Y,I]=sort(Allweights(:,1 »; I 1= 66 341 1056 551 1266 1761 707 1422 1917

167 123 69 4 122 68 3 67 2

Die Matrix 'SortPI ' gibt die nach Alternative 1 sortierte Matrix von Allweights

SortP1 =Allweights( I,:) 0.0310 0.0160 0.1880 0.1100 0.0458 0.0296 0.1748 0.1075 0.0529 0.0341 0.2665 0.1705 0.0606 0.0432 0.1616 0.1050 0.0677 0.0477 0.2533 0.1680 0.0748 0.0522 0.3450 0.2310 0.0754 0.0568 0.1484 0.1025 0.0825 0.0613 0.2401 0.1655 0.0896 0.0658 0.3318 0.2285 0.0902 0.0704 0.1352 0.1000


0.9250 0.4175 0.8416 0.4414

0.9259 0.5017 0.7133 0.4182 0.9285 0.5039 0.7223 0.4227 0.9311 0.5061 0.7313 0.4272 0.9337 0.5083 0.7403 0.4317

0.9506 0.4818 0.7512 0.4158

0.9532 0.4840 0.7602 0.4203

0.9558 0.4862 0.7692 0.4248

0.9753 0.4619 0.7891 0.4134

0.9779 0.4641 0.7981 0.4179

1.0000 0.4420 0.8270 0.4110

Der Schritt 3 wird ebenfalls für alle untersuchten Produktvarianten durchgeftihrt. Die Namen der Matrizen lauten SortPl, SortP2, SortP3 und SortP4.

Schritt 4: Auf der Basis aller gewichteten und sortierten Matrizen werden nun zusätzlich die Abstände zu den anderen Alternativen berechnet und in das Endergebnis mit einbezogen. Dazu wird der Algorithmus alldist verwendet, der wiederum den Algorithmus distance aufruft.

Aigoritmus alldist

function a=alldist( AIlWeights, alternative)

n=length( AIlWeights);

for i=1:n

a(i)=distance(AIlWeights(i,:),alternative);

end

Algorithmus distance % Die Ergebnisse hängen stark von der Größe der Konstanten delta ab. Generell % gilt: je grösser delta ist, desto größer auch die Bedeutung des Abstandes zu den % anderen Alternativen.

function d=distance( scoreline, alternative)

% format: d=distance( line, alternative) % line is a set of 4 weighted products,

% alternative is 1,2,3 or 4

delta=1/1000; d=O;

for i=1:4

if i-=alternative

d=d+scoreline(i);

end

300 Anhang

end d=d*delta; d=scoreline(alternative)-d;

Diese beiden Teilschritte werden anhand der Alternative 1 illustriert. Das Ergebnis ist der Vektor DistSortP 1 :

DistSortP1 =alldist(SortP1, 1)' 0.0313 0.0461 0.0534 0.0609 0.0682 0.0754 0.0757 0.0830 0.0902

0.9275 0.9301 0.9328 0.9354 0.9522 0.9549 0.9575 0.9770 0.9796 1.0017

Schritt 5: Die Bestimmung der Minimalwerte wird am Beispiel von Alternative 1 verdeutlicht:

MinDistSortP1 =min(DistSortP1) MinDistSortP1 = 0.0313

Die Minimalwerte fiir alle Alternativen (PI, P2, P3 und P4) lauten:

MinLsg = [MinDistSortP1 MinDistSortP2 MinDistSortP3 MinDistSortP4) MinLsg = 0.0313 0.0163 0.0564 0.0854

Die dazugehörigen Zeilen mit den jeweiligen optimalen Gewichtungssets sind: PI = 66, P2 = 66, P3 = 1001 und P4 = 1001. Diese Ergebnisse werden durch die Befehle


1. [Y1,Il]=sort(Allweights(:,1));Il(1) (fur Alternative 1) und 2. weights(Il(1),:)

errechnet. Somit ergeben sich folgende optimale Gewichtungssets [%]:

Tabelle 9.27. Optimale Gewichtungssets je Alternative und Durchschnittswert

Treib- Über- Versau- Photooxi- Human- PE-haus- dün- erung dation toxizität Verbrauch effekt gung

PI 0 0 0 100 0 0 P2 0 0 0 100 0 0 P3 0 100 0 0 0 0 P4 0 100 0 0 0 0 Durchschnittliche 0.0 50.0 0.0 50.0 0.0 0.0 Gewichtung


Schritt 6: Bei Anwendung der jeweiligen optimalen Gewichtungssets auf andere Alternativen (s. Formel 11) ergeben sich folgende Werte:

Tabelle 9.28. Ergebniswerte bei Anwendung der optimalen Gewichtungssets auf alle Alternativen

Optimale Ge- Ergebniswert Ergebniswert Ergebniswert Ergebniswert wichtungssets der von Pt von P2 vonP3 von P4 Alternative

PI 3,10 1,60 18,80 11,00 P2 3,10 1,60 18,80 11,00 P3 17,90 15,20 5,60 8,50 P4 17,90 15,20 5,60 8,50

PI Referenzgehäuse, P2 AirMould-Gehäuse, P3 Stahlgehäuse, P4 Mischgehäuse

Wird das durchschnittliche Gewichtungsset auf die normierten Wirkungsbilanzdaten angewendet (s. Formel 13), so ergeben sich für die Produktalternativen folgende Ergebniswerte:

302 Anhang

Tabelle 9.29. Ergebnisse und Rangfolge der Alternativen bei Anwendung der durchschnittlichen Gewichtung

Ergebniswerte bei Anwendung Rangfolge der durchschnittlichen Gewich-tung

PI 10,5 3 P2 8,4 I P3 12,2 4 P4 9,75 2


Demnach ist das AirMould-Gehäuse dem Mischgehäuse vorzuziehen. An dritter Stelle folgt das Referenzgehäuse gefolgt von dem Gehäuse aus Stahl.

9.4.14 Berechnung der Upper- und Lower-Bound Evaluation

Die Berechnung der Ergebnisse der Upper- und Lower-Bound Evaluation beruht auf den Matrizen Glokat, weights und allweights, die in Kap. 9.4.3 und 9.4.15 beschrieben worden sind.

Die Berechnung erfolgt in zwei Hauptschritten: zunächst werden nach Formel 17 und 18 rur jede Alternative die Verhältnisse aus der gewichteten Alternative und dem gewichteten Durchschnitt der verbleibenden Alternativen gebildet. In dem zweiten Schritt werden je Alternative die minimalen (lower bound) und maximalen Quotienten (upper bound) gebildet.

Schritt J.' Die Bildung des Verhältnisses der gerade untersuchten Alternative und dem Durchschnitt der übrigen Alternativen erfolgt mit Hilfe des Algorithmus 'allower', der wiederum auf die subroutine 'lower' zugreift. Dies wird stellvertretend rur alle Alternativen am Beispiel PI dargestellt.

% i steht für die jeweils betrachtete Alternative für alle gewichteten Alternativen wird % der Algorithmus 'allower' aufgerufen und sortiert. LBEPi=sort(allower(Allweights,i)') function a=allower( AIlWeights, alternative) n=length( AIlWeights); for i=1:n

a(i)=lower(AIlWeights(i,: ),alternative); end

% Algorithmus 'allower' greift auf den Alorithmus 'Iower' (Iower.m) zu function 1=lower(scoreline, alternative) 1=0; h=O; for i=1:4

end

if i-=alternative 1=I+scoreline(i);

end

I=scoreline( alternative )/1*3;

Die Berechnung fiir Alternative 1 lautet:

LBEP1 =sort(aliower(Allweights, 1)') LBEP1(1)

0.2962


Schritt 2: Aufbauend auf den Ergebnissen werden nun die Minimal- und Maximalwerte bestimmt:

MaxLBEPi=max(LBEPi) MinLBEPi=min(LBEPi)

Diese beiden Schritte werden fiir alle Alternativen durchgefiihrt, so daß sich folgende Werte ergeben:

Tabelle 9.30. Ergebnisse der Upper- und Lower-Bound Evaluation

Formel 17 Formel 18

Referenzgehäuse PI 1.8328 0.2962 AirMould-Gehäuse P2 1.4250 0.1459 Stahl gehäuse P3 3.5924 0.4038 Mischgehäuse P4 1.5106 0.5434

9.4.15 Berechnung der Lazy Decision Making Methode unter Berücksichtigung mehrerer bester Gewichtungen

Die Berücksichtigung mehrerer bester Gewichtungen je Alternative wird analog der Berechnung in Kap. 9.4.13 durchgefiihrt. Die Berechnung erfolgt auf der Grundlage normierter Wirkungsbilanzdaten (s. Kap. 6.2.3.2):

Glokat = 0.2500 0.1790 0.7530 0.0310 0.7790 1.0000 0.1970 0.1520 0.6410 0.0160 0.6630 0.4420 0.9730 0.0560 0.4480 0.1880 0.5380 0.8270 0.7150 0.0850 0.4350 0.1100 0.4800 0.4110

Die Wirkungsbilanzdaten werden mit allen Gewichtungsmöglichkeiten verknüpft und je Alternative sortiert (s. Schritte 2 bis 5 in Kap. 9.4.13).

304 Anhang

Bei der Berücksichtigung mehrerer Gewichtungen werden die zehn, einhundert oder eintausend besten Gewichtungen je Alternative aufsummiert und es wird je Alternative der Durchschnittswert gebildet. Dies wird durch folgenden Befehlerreicht:

14 AOWP1 0=sum(weights(11 (1: 1 0),: ))/1 0

Abschließend wird die durchschnittliche Gewichtung aller Alternativen berechnet. Die folgenden Tabellen geben die optimalen Gewichtungen je Alternative und die berechnete durchschnittliche Gewichtung wieder.

Tabelle 9.31. Berücksichtigung der zehn besten Gewichtungenje Alternative

Optimale Treib- Überdün- Versau- Photooxi- Human- PE-Ver-Gewichtung hauseffekt gung erung dation toxizität brauch von

PI 7 14 0 79 0 0 P2 7 10 0 82 0 1 P3 0 81 3 14 2 0 P4 0 55 0 45 0 0 Durch- 3.5 40.0 0.75 55.0 0.5 0.25 schnitt


Tabelle 9.32. Berücksichtigung der einhundert besten Gewichtungenje Alternative

Optimale Treib- Überdün- Versau- Photooxi- Human- PE-Ver-Gewichtung hauseffekt gung erung dation toxizität brauch von

PI 16.3 25.6 2.5 52.6 2.0 1.0 P2 14.6 20.4 1.8 57.7 1.5 4.0 P3 1.3 55.7 7.4 27.8 5.4 2.4 P4 1.0 44.8 4.5 41.4 3.8 4.5 Durch- 8.3 36.6 4.1 44.9 3.2 3.0 schnitt


14 Dieser Ausdruck summiert flir die Alternative 1 die zehn besten Gewichtungen und berechnet davon den Durchschnittswert. Dies wird flir alle Alternativen und flir die jeweils zu berücksichtigende Anzahl bester Gewichtungen wiederholt.


Tabelle 9.33. Berücksichtigung der eintausend besten Gewichtungen je Alternative

Optimale Treibhaus Überdün- Versau- Photooxi- Human- PE-Ver-Gewichtung effekt gung erung dation toxizität brauch von

PI 22.6 24.8 9.2 28.6 8.7 6.1

P2 22.0 24.0 6.8 29.4 6.5 11.3 P3 5.9 29.9 16.7 26.2 13.6 7.7 P4 6.0 29.7 11.9 28.4 10.7 13.3 Durch- 14.1 27.1 11.2 28.1 9.9 9.6 schnitt


9.4.16 Berechnung der Upper- und Lower-Bound Evaluation unter Berücksichtigung mehrerer Gewichtungen

Die Berücksichtigung mehrerer bester bzw. schlechtester Ergebniswerte je Alternative wird analog der Berechnung in Kap. 9.4.14 durchgeftihrt. Lediglich in Schritt 2 wird anstelle des minimalen bzw. maximalen Ergebniswertes je Alternative nun die entsprechende Anzahl bester bzw. schlechtester Gewichtungen berücksichtigt.

Berücksichtigung der zehn besten/schlechtesten Ergebniswerte je Alternative:

MinLBEP10=sum{LBEP1 {1:1 0))/1 0 MaxLBEP1 0=sum{LBEP1 {2994:3003))/1 0

Berücksichtigung der einhundert besten/schlechtesten Ergebniswerte je Alternative:

MinLBEP1 00=sum{LBEP1 {1 :100))/100 MaxLBEP1 00=sum{LBEP1 {2904:3003))/1 00

Berücksichtigung der eintausend besten/schlechtesten Ergebniswerte je Alternative:

MinLBEP1 000=sum{LBEP1 {1: 1 000))/1 000 MaxLBEP1 000=sum{LBEP1 {2004:3003))/1 000

306 Anhang

9.4.17 Relative Ergebniswerte der Übereinstimmung der vollständigen Rangfolge in Abhängigkeit bei der Bewertungsansätze

Die Zahlenwerte der Abb. 6.11 und Abb. 6.13 sind mittels eines Computerprogramms bestimmt worden. Das Programm berechnet für jeweils 10.000 zufällige Wirkungsbilanzbeispiele die Übereinstimmung der Saw- und der LDM-Methode hinsichtlich der zu präferierenden Alternative und der vollständigen Rangfolge. Es wurden in Abhängigkeit der jeweiligen Gewichtungsbandbreite bei der SA WMethode fiinfBerechnungen von +/-0 % bis +/-20 % durchgeführt.

Tabelle 9.34. Relative Ergebniswerte der Übereinstimmung der vollständigen Rangfolge in Abhängigkeit beider Bewertungsansätze

SAW+/-O % SAW+/-5 % SAW+/-IO% SAW+/-15 % SAW+/-20 %

1 0,2349 0,2277 0,2143 0,1981 0,1876 50 0,3807 0,3735 0,3554 0,3232 0,3061

100 0,4248 0,4171 0,3957 0,3607 0,34

150 0,4548 0,446 0,4225 0,3846 0,3622

200 0,4791 0,4691 0,4436 0,403 0,3789

250 0,4989 0,4892 0,4611 0,4186 0,3927

500 0,5717 0,5584 0,5248 0,4725 0,4411

750 0,6285 0,6124 0,5723 0,513 0,4774

1000 0,6729 0,6543 0,6081 0,5429 0,5042

1250 0,7116 0,6884 0,639 0,5678 0,5265

1500 0,7505 0,7225 0,6681 0,5895 0,5461

1750 0,7867 0,7549 0,695 0,6107 0,5644

2000 0,8252 0,7885 0,7208 0,6298 0,5818

2250 0,8599 0,8181 0,7433 0,6472 0,5967

2500 0,8965 0,8458 0,7631 0,6592 0,6066

2750 0,9387 0,8744 0,783 0,6715 0,6174

3000 0,9987 0,9034 0,7998 0,6811 0,6236


9.4.18 Relative Ergebniswerte der Übereinstimmung der zu präferierenden Alternative in Abhängigkeit beider Bewertungsansätze

Tabelle 9.35. Relative Ergebniswerte der Übereinstimmung der zu präferierenden Alternative in Abhängigkeit beider Bewertungsansätze

SAW +/-0 % SAW+/-5 % SAW+/-IO % SAW+/-15 % SAW+/-20 %

1 0,59 0,5918 0,59 0,5883 0,5858 50 0,724 0,7254 0,722 0,7188 0,7158

100 0,753 0,7538 0,7504 0,7468 0,7431

150 0,7731 0,7737 0,7702 0,7661 0,7623

200 0,7861 0,7869 0,7832 0,778 0,774

250 0,7975 0,7982 0,7943 0,7888 0,7845

500 0,8362 0,8361 0,8328 0,826 0,8221

750 0,8632 0,8626 0,8592 0,8515 0,8473

1000 0,8816 0,8805 0,8774 0,8695 0,8653

1250 0,8984 0,8965 0,8931 0,8854 0,8813

1500 0,9154 0,9128 0,9092 0,9016 0,8979

1750 0,9282 0,9251 0,9214 0,9135 0,9097

2000 0,9423 0,9387 0,9351 0,9267 0,9229

2250 0,9554 0,9505 0,9465 0,9382 0,9342

2500 0,9657 0,9601 0,9563 0,9474 0,9432

2750 0,9812 0,9741 0,9703 0,9609 0,9567

3000 0,9995 0,9885 0,9849 0,9741 0,9695

9.4.19 Relative Häufigkeit der Übereinstimmung der zu präferierenden Alternative in Abhängigkeit bei der Bewertungsansätze

Die Berechnung der Abb. 6.14 erfolgt durch sechs Subprogramme (doit, runs, make, match, lazy und saw). Der Algorithmus doit startet das Programm." Es wird für alle Alternativen (von zwei bis zehn) und alle Attribute (von zwei bis zwanzig) das Subprogramm runs aufgerufen. In runs wird make gestartet, welches die Wirkungsbilanzdaten mittels der Zufallsfunktion generiert und normiert. Die Wirkungsbilanzdaten werden an runs zurückgegeben. Die Daten werden an das Sub-

15 Die Variable n gibt dabei die Anzahl der zu generierenden Fallbeispiele an. In diesem Fall ist n = 10.000.

308 Anhang

programm match übergeben. Match vergleicht die Übereinstimmung der zu präferierenden Alternative durch die Anwendung von lazy und saw.

Im folgenden sind die einzelnen Subprogramme wiedergegeben:

function all=doit(n) for alternative=2: 1 0

tic for attribute=2:20

all( alternative,attribute )=runs( n,alternative,attribute); end toc

end

function x=runs(n,rows,cols) x=O; rand('seed',O); for i=1:n;

a=make(rows,cols); x=x+match( a); end

function a=make(m,n) a=rand(m,n); a=a/max( max( a»;

function n=match(m) n=(lazy( m )==saw( m»;

function best=lazy(a) [m,n]=size(a); [Y,I]=min(a'); w=zeros(n,1 ); for i=1

w(i )=w(i)+ 1/length(I); end score=a*w; [Y,L]=sort(score); best=L(1 );

function x=saw(m) s=sum(m'); [Y,L]=sort(s); x=L(1 );

Die relative Häufigkeit der Übereinstimmung zwischen der SAW- und LDMMethode sind in Tabelle 9.36 wiedergegeben:


Tabelle 9.36. Relative Häufigkeit der Übereinstimmung der zu präferierenden Alternative in Abhängigkeit beider Bewertungsansätze

An- Allemativen zahl

All. 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2 0,9174 0,8050 0,8396 0,8089 0,8256 0,8185 0,8444 0,8358 0,8542 3 08254 0,77 15 0,7 152 0,7152 0,7285 0,7229 0,7209 0,7433 0,7376 4 07752 0,7049 06786 0,6680 06552 0,6530 0,6633 0,6669 0,6753 5 0,7436 0,6607 0,6271 0,6159 06029 0,6086 06123 0,6048 06174 6 0,7160 0,6374 0,5900 0,5833 0,5663 0,5723 0,5742 0,5681 0,5783

• • • 7 0,6973 06154 0,5675 0,5502 0,5426 0,5426 0,5376 0,5385 0,5501

• • • 8 0,6857 0,5734 0,5442 0,5216 0,5247 0,5171 0,5133 0,5147 0,5145

• • • 9 0,6695 0,5529 0,5196 0,5017 0,49~0 0,4918 0,4953 0,4954 0,4900

• • t

• 10 0,6595 0,5492 0,5076 04831 0,4834 0,4754 0,4706 0,4674 0,4786

• • • II 0,6507 0,5317 0,4951 0,4703 0,4604 0,4597 0,4601 0,4542 0,4497

• • • 12 0,6335 0,5244 0,4831 0,4541 0,4490 0,4430 0,4339 0,4372 0,4393

• • • 13 0,6300 0,5520 0,4705 0,4354 0,4273 0,4274 0,4227 04228 04211 14 0,6252 0,5113 0,4533 04246 04262 0,4059 0,4118 0,4073 0,4078 15 06200 05028 04525 0,4171 0,4106 0,4171 0,4036 0,4012 04033 16 0,6169 0,4958 0,4470 04123 0,4025 03906 0,3871 03912 0.3946 17 0,6125 0,4940 0,4391 0,4115 0,3920 0,3894 0,3784 0,3849 0,3806 18 0,6079 04779 0,4276 03943 03811 0,3828 0,3733 0,3776 0,3698 19 0,6045 0,4770 0,4243 0,3944 0,3844 0,3700 0,3647 03614 0.3669 20 0,6018 0,4813 0,4171 0,3901 0,3693 0,3633 0,3482 0,3485 0,3561

Alt. = Attribute

a Für die Ökobilanz relevante Kombinationen von Alternativen und Attributen.

Sachverzeichnis

Aggregationsverfahren 41 ff.

- High-Level41 ff., 51 ff.

- Low-Level41 ff. 46, 51 ff., 58

Aggregationswege 241

Alternative

- beste 106, 139 ff., 145 ff., 160 ff.,

175ff., 182ff., 195,201 ff., 215ff.

- Definition der 5

- entscheidungstheoretische Definitionen

160 - ökologisch zu präferierende 139, 161

Alternativenselbstbewertung 140, 184,

193 ff., 206 ff., 213, 218, 223, 227 f.

Analytic Hierarchy Process 177 ff.

Attribut 6 ff., 143 ff., 151, 160, 162,

177 ff., 186 ff., 191,208 ff., 213 f., 219,

227,305,307

Bewertung

- Computersimulation 206, 208, 219, 227

- kombinierte 206, 208 - Operationa1isierung der 171, 206

- Identifikation der zu präferierenden Al-ternative 182,216,219,223,227

Bewertungsansätze 34,39,209,212 f.,

227,304 f.

- anderer Wissenschaftsbereiche 275

- hierarchische 39 ff., 51, 116

- kritische Mengen 39 f., 51

- Nutzwertanalytische 39, 51

- partizipative 286

- Schaden-Nutzen 40

- verbal-argumentative 39 ff., 46, 51, 182

Bewertungsmethoden 39, 42, 286 f.

Datengrundlage des Fallbeispiels 53 ff.,

149

Determinanten einer Entscheidung 103 ff., 128 ff., 222, 226

- Abhängigkeiten der Sekundärdetermi-

nanten 107

- Auswahl relevanter 108

- Grundeinstellung zur Zukunft 107, 109

- Merkmale der Umwelt 107 ff., 109

- Motivation 105 ff., 131 f., 222, 226

- Primärdeterminanten 103 ff., 134

- Qualifikation 105 ff., 119 f., 128 ff.,

135,141,222,226

- Sekundärdeterminanten 103 ff., 128 ff.,

134,222

Distance to Target Method 177

Elemente 6

Elimination et Choix Translating Reality

176

Entscheidung 80 ff., 96, 99,103 ff., 127 f.,

134,141,223

- Definition der 5

Entscheidungsaufgabe - Klassifizierung der 82, 88 f., 98

- 'wohl-definierte' 81 f. - 'schlecht-definierte' 82 f.

Entscheidungsprozeß 52, 79 f.,83, 114,

141,226

- allgemein 95, 98, 100

- Begrifflichkeiten 95

- Phasen 97

Entscheidungstheoretische Verfahren 141,

144,222

- mit Werthaltung 48,140,165,182,

193 ff., 206 ff., 213, 218, 223, 227 f.

- multiattributiv 144 ff., 160, 166,217,

226

- multiobjektiv 145

312 Sachverzeichnis

- Selbstbewertung von Alternativen 140,

184 f., 193, 195,206 ff., 213, 218, 223,

227 f. - Weiterflihrung 196

Entscheidungstheoretischer Rahmen der

Produkt-Ökobilanz 140

Entscheidungsträger 28,33,36 ff., 51,

76 ff., 85, 96,103 ff., 127, 131, 134,

137, 140 f., 146 ff., 152, 160, 162,

164 f., 176 ff., 183 ff., 190, 193 ff., 201,

207 f., 217 f., 222 f., 226, 228, 273

- Definition der 5

Environmental Life eyc1e Assessment of

Products 42, 47, 50 ff., 245

Fernsehgerät

- Bilanzbewertung 58

- Gehäuse 64 ff., 71, 75,149 f., 151, 158,

251 ff.

- Sachbilanzdaten 58

- Tragweite der Studie 55

- Wirkungsabschätzung 256 ff.

- Wirkungsbilanz 64, 254 ff.

- Zieldefinition 53

Gewichtung 21 ff., 29 ff., 37 - von Wirkungskategorien durch eine

Umfrage 166,170,172 ff. - mehrere Gewichtungsmöglichkeiten

196 ff., 205, 208

- potentielle Gewichtungsmöglichkeiten

163 ff.

Grenzwerte 23, 40, 44 f., 50 f.

- Luft nach BUW AL 242

- Wasser nach BUW AL 243

Grundmodell 79

- Entscheidungstheoretisches 79 ff., 225

- konstitutive Elemente des 79

Informationsgrundlage der Produkt

Ökobilanz 142

Interdependenzen 37 f., 77 f., 79, 84, 96,

100 ff., 107, 135, 167,221 f., 225 f. - interspezifische 91 ff., 100 ff., 221 f.

- intraspezifische 84 ff., 100 ff., 221 f.

Interessengruppe s. Stakeholdergruppen

International Standardization Organization 10 ff., 29 ff., 36 ff., 39, 43, 49, 52, 76,

78,84,87,90,92,95,100,128,146,

160 f., 196,221,225

Klassifizi erung

- der Produkt-Ökobilanz als Entschei-

dungsaufgabe 82, 88 f., 144, 146

- multiattributiver Verfahren 147

- Stakeholdergruppen 112 ff., 117

- Wirkungskategorien 22 f., 37,47,50,

245,256 ff.

Kriterien 18, 29 f., 33, 39 ff., 68, 75,

80 ff., 117, 144 f., 152

- Auswahl relevanter 55 ff.

- Definition 7 f.

Lazy Decision Making Method 184 ff.,

194,199,203,223,227,294,301

Linear Assignment Method 177 f.

Material-Intensität pro Serviceeinheit 46

Median Ranking 176

Methoden 6.4.3

- Auswahl relevanter 175 ff.

- kritische Volumina 43 ff., 49 ff. - ökologische Knappheit 44 f., 49 ff., 243

mu1tikriterielle - Problemstellung 7, 160

- Umwe1tprobleme 140 f.

- Verfahren 7, 141 f., 144

Normalisierung 22 f., 28, 31, 37,48,88 f.,

92,148 ff., 158, 163, 180,217,222,

226

- euklidische 278

- Grundsätze 151

- in Verbindung mit tatsächlichen Wir-

kungsbeiträgen 152 ff., 158

-lineare 151 ff., 281

- Verktor- 151 ff.

Normierung s. Normalisierung

Nullvariante 46,161,195,203 ff., 218

Operationalisierung

- beste Alternative 140

- Bewertung 206 f. - Enquete-Kommission des Deutschen

Bundestages 167 f. - International Gesetze und Konventionen

168 f., 284 f. - National Environmental Policy Plan 168 - ökologischer Grundwerte 166 ff. - Organisation for Economic Co-

Operation and Development 167 - Partizipation 136 - Vorgehensweise 214 - Wirkunskategorienl-parametern 23,

26 f., 50, 52 Ordnungsrelation 80 f.

Partizipation 6,33 f., 76, 103, 108 f., 112, 116,126 ff., 134 ff., 221 f., 225 ff., 275

- auf grund der Motivation 131 ff. - auf grund der Qualifikation 128 ff. - im Forschungsprojekt 52 f. Produktlinienanalyse 41 f., 45, 49 ff., 244 Produkt-Ökobilanz - Anforderungen an die Bilanzbewertung

33f. - Anforderungen an die Wirkungsbilanz

22 f. - Aufgabe der 10 - Bilanzbewertung 31, 69 ff. - Charakterisierung 28 - Datenerfassung 21 f. - Datenqualität 18 f., 35, 64, 75, 85 f.,

91 f., 97f., 129, 131,228 - Definition der Bewertung 31 ff. - entscheidungstheoretischer Rahmen

140 ff. - Fallbeispiel einer Produkt-Ökobilanz

52 ff. - Festlegung der Systemgrenzen 55 - funktionale Einheit 17,49,55,85,91,

98, 131 - Gewichtung von Wirkungskategorien

29 ff., 105, 170, 172, 198,217,287 - kritische Review 19, 35 f., 85, 87, 98,

100,131 - Methodenkonvention 10 ff. - Normalisierung 28, 148 ff.

Sachverzeichnis 313

- Operationalisierung von Wirkungspara-metern 23

- Phasenschema nach ISO 12 - Sachbilanz 19 ff., 58 ff., 245 ff. - Systemgrenzen 17 f., 21,36,48 f., 53,

77,80,85 f., 91 f., 97 f., 129, 131 - Tragweite der Studie 16 ff., 55 f. - Vergleich der Systeme 18 f. - Wirkungsbilanz 21 ff., 64 ff., 149 ff. - Wirkungskategorien 23 ff., 65 ff.,

149 ff. - Zieldefinition 14 ff., 53 ff.

Simple Additive Weighting Method 176 ff., 182 ff., 193 ff., 205, 207 ff. 215,218 f., 223 Skalen 7

- Interval- 7 - kardinale 7, 28, 142 f. - nominale 7 - ordinale 7

- Verhältnis- 7 f., 146, 175 Society ofEnvironmental Toxicology and Chemistry 11, 13,42,50,239 Stakeholder 6,15,101,103,106,108 ff.,

112 ff., 129, 132, 134, 169, 184, 196, 218,222,226

- Beschreibung relevanter Stakeholdergruppen 118 ff.

- Beurteilung verschiedener Ansätze 117f.

- Beurteilung verschiedener Stakeholder-gruppen 125 f.

- Bürgerinitiativen 124 f., 128 ff. - Definitionen 110 ff. - Entsorgungsunternehmen 123, 128 ff. - Klassifizierung 112 ff. - Kunden 122 f., 128 ff. - Lieferanten 119 f., 128 ff. - Öffentlichkeit 125, 128 ff. - Partizipation in der Produkt-Ökobilanz

128 ff. - Staat 124, 128 ff. - Transporteure 121 f., 128 ff. - Umweltverbände 124, 128 ff. - Unternehmen 120 f., 128 ff.

314 Sachverzeichnis

- Wissenschaft 123, 128 ff.

Technikbewertung 127 f., 135,275 Technique for Order Preference by Simi

larity to Ideal Solution 176, 178, 180 ff., 194,217 f., 293

Umfrage 139, 166, 172 ff., 183, 194 ff., 200,205,211,217,227

- Fragebögen 287 ff. - Gewichtung von Wirkungskategorien

172 f. - Umfrageergebnis 173 ff., 292 f. - Vorgehensweise 172 Umweltindikatorensystem der OECD 282 Umwelt-VerträglichkeitspTÜfung 126 Upper- and Lower-Bound Evaluation of

Multiattribute Objects 190 ff., 195 f., 201 f., 204 ff., 215 f., 218, 223, 227, 300 f., 303

Verfahren - multiattributiv 144 ff., 160, 166,217,

226 - multiobjektiv 145

Weighted Product Method 176, 178 Werthaltungen 2,13,23,30 ff., 37 ff., 41,

48,51,82,105,137,139 f., 142, 148, 162,165 f., 169, 182, 184, 193 ff., 199, 205 ff., 213, 215, 217 ff., 223, 227 f., 275

Wirkungsbilanz 21 ff., 64 ff., 149 ff. Wirkungskategorien 6, 22 ff., 34, 37,

51 f., 66 f., 76 f., 89, 92 f., 104 f., 129, 132, 134 ff., 139, 143, 146, 148 ff., 162, 165 f., 169 ff., 175, 179 ff., 190, 192 ff., 198 f., 203, 205, 208, 210 f., 217 ff., 226 f., 254, 279 ff., 287 ff.

Ziele 6 f., 19 f., 34, 36, 53, 85 f., 95 f., 106, 131, 134, 136, 168

Zieldefinition 14 ff., 53 ff.

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